Un trabajo liderado por el Grupo de Nanomagnetismo Aplicado (ApNano) de la Universidad de Castilla-La Mancha (UCLM) ha conseguido ampliar el mapa de fenómenos nanomagnéticos y abrir las puertas a nuevas estrategias de diseño para dispositivos de almacenamiento magnético de datos.
Investigadores del Grupo de Nanomagnetismo Aplicado (ApNano) de la Universidad de Castilla-La Mancha (UCLM) han liderado un estudio, en colaboración con homólogos del Institute of Materials Research and Engineering de Singapur, la Universidad de Uppsala (Suecia), el Instituto Demokritos de Atenas (Grecia) y el Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2) de Barcelona, en el que describen dos nuevos mecanismos capaces de generar bias, es decir, un sesgo en la respuesta a campos magnéticos, sin necesidad de una interacción atómica.
El estudio, que forma parte de la tesis de Raúl López Martín, y que ha sido coordinado por el profesor José Ángel de Toro, investigador principal del grupo ApNano, ha sido publicado en la revista Advanced Composites and Hybrid Materials y abre la puerta al control del bias de un material compuesto sin necesidad de modificar las propiedades a nivel atómico y, por consiguiente, a nuevas estrategias de diseño para dispositivos de almacenamiento magnético de datos.
Desde los discos duros, donde se almacena gran parte de ‘la nube’, hasta sensores y memorias avanzadas, muchas tecnologías dependen de fenómenos magnéticos para su funcionamiento. Uno de los más relevantes es el exchange bias, un efecto observado en materiales híbridos y ampliamente utilizado en dispositivos como válvulas de espín, esenciales en las cabezas lectoras de discos duros, sensores de campo magnético y ciertas memorias de acceso aleatorio (MRAM). Este fenómeno permite estabilizar y controlar la orientación de los materiales magnéticos, mejorando la eficiencia y fiabilidad de los dispositivos.
Para generar este bias los materiales utilizados actualmente dependen de la interacción cuántica de canje (exchange) entre átomos de dos fases magnéticas acopladas. De hecho, el término exchange bias se había convertido prácticamente en sinónimo de bias. Que esta interacción de canje se dé a nivel atómico implica una complejidad en la síntesis y control de los dispositivos tecnológico que con el hallazgo de los investigadores de la UCLM se simplificaría, tal y como advierten.
El descubrimiento realizado por investigadores de la UCLM se basa en materiales compuestos por nanopartículas magnéticas ‘duras’ y ‘blandas’ (según su facilidad para responder a un campo magnético externo). En estos sistemas, los investigadores habían demostrado recientemente la coexistencia de comportamientos colectivos e individuales. Ahora, han logrado generar un bias magnético controlado por la proporción y propiedades de las nanopartículas del composite, una estrategia más flexible y ajustable que los métodos convencionales basados en interacciones atómicas (exchange).