Magnetorresistencia jagant

Archiu:CAPS 0 .svg

Resultats fundadors de Fert et al.

La magnetorresistencia jaganta (MRG) és un efecte mecànic quàntic que s'observa en estructures de película prima compostes de capes alternades ferromagnéticas i no magnètiques. Es manifesta en forma d'una baixada significativa de la resistència elèctrica observada baix l'aplicació d'un camp magnètic extern: quan el camp és nul, les dos capes ferromagnéticas adjacents tenen una magnetisació antiparalela posat que estan someses a un acoplament ferromagnético dèbil entre les capes. Baix efecte d'un camp magnètic extern, les magnetisació respectives de les dos capes s'alineen i la resistència de la multicapa cau de manera súbita. Els espin dels electrons de la substància no magnètica s'alineen en igual número de manera paralela i antiparalela al camp magnètic aplicat, i per tant sofrixen un canvi de difusió magnètica en una menor mida respecte a les capes ferromagnéticas que es magnetizan de forma paralela.

Descobriment

Este efecte va ser descobert de forma independent en 1988 per un equip liderat per Peter Grünberg del Jülich Research Centre en capes cristalines de Fe/Cr/Fe, els quals posseïxen la palesa i en capes de Fe/Cr pel grup d'Albert Fert de l'Universitat de París-Sur, els qui per primera volta varen observar el fenomen en les multicapas que va donar lloc al nom i que primerament varen explicar la física subjacent.

Un equip d'IBM liderat per Stuart Parkin va reconéixer ràpidament les possibilitats d'utilisació de l'efecte per a un sensor de camp magnètic i, per tant, per a la cap de llectura en un disc dur d'ordenador i va replicar l'efecte en capes policristalinas en 1989. En decembre de 1997 IBM va lliberar al mercat el primer dispositiu comercial basat en este efecte.

El descobriment d'esta tecnologia va supondre para Peter Grünberg i Albert Fert el Premi Nobel de Física de l'any 2007.

Tipos de fenomens MRG

Magnetorresistencia jagant en les multicapas

En este cas, a lo manco dos capes ferromagnéticas estan separades per una película ultradelgada (prop d'1 nanómetro) de metal no ferromagnético (per eixemple, dos capes de ferro separades pel cromo: Fe / Cr / Fe). Per a certes gruixa, l'acoplament RKKY entre les capes ferromagnéticas adjacents, es fa un acoplament antiferromagnético: a nivell energètic, es fa preferible per a les capes adjacents que les seues magnetisació respectives s'alineen de manera antiparalela. La resistència elèctrica del dispositiu normalment és més gran en el cas antiparalelo, i la diferència pot alcançar vàries decenes de percentuals a temperatura ambiente. En estos dispositius, la capa intermediària correspon al segon pico antiferromagnético en l'oscilació antiferromagnético-ferromagnético de l'acoplament RKKY.

La magnetorresistencia jaganta va ser observada per primera volta en una configuració multicapa, treballant-se en apilamientos de 10 o més capes.

Magnetorresistencia jagant de vàlvula de spin

Archiu:Spin-valve CAPS 7 .svg

MRG de vàlvula de spin.

En el MRG de vàlvula de spin dos capes ferromagnéticos estan separades per una capa no magnètica (aproximadament 3 nm), pero sense acoplament RKKY. Si el camp coercitiu d'abdós electrodos ferromagnéticos és diferent, és possible commutar-los independentment. Aixina, podem realisar una alliniació paralela o antiparalela, i la resistència deu ser més gran en el cas antiparalelo. Este sistema és a voltes cridat vàlvula d'espin posat que permet controlar l'espin dels electrons que circulen.

Esta és la que presenta major interés comercial posat que és la configuració usada en la majoria dels discs durs.

Magnetorresistencia jagant granular

El magnetorresistencia jagant granular és un fenomen que es produïx en precipitats sòlits de materials magnètics en una matriu no magnètica. En la pràctica, el MRG granular és observat únicament en matrius de coure que contenen grànuls de cobalt. La raó d'això és que el cobalt i el coure no són miscibles, i per tant és possible crear precipitat sòlit gelant ràpidament una mescla en fusió de coure i cobalt. La talla dels grànuls depén de la velocitat de refredat i del recocido posterior. Els materials que mostren una magnetorresistencia jaganta granular no semblen en el 2005 capaços de reproduir els efectes tan importants com els presentats pels formats a partir de multicapas.