Motivadas pelas descobertas que ocorreram principalmente na última década do século XX, as pesquisas sobre as propriedades de transporte de spins em materiais sólidos estão sendo retomadas com muito vigor.
Diante das perspectivas já desenvolvidas, a compreensão dessas propriedades e as conseqüentes aplicações na construção de dispositivos spintrônicos é um conhecimento básico contemporâneo necessário para a atualização científica nessa área com caráter multidisciplinar.
O tema central da spintrônica é a manipulação ativa dos graus de liberdade do spin em sistemas no estado sólido.
O controle de spin pode ser tanto da população e da fase de spin de uma coleção de partículas, quanto da manipulação coerente de um sistema com um único ou com poucos spins.
Os pesquisadores da spintrônica trabalham com dois objetivos gerais:
a- compreender a interação entre o spin da partícula e o seu respectivo ambiente de estado sólido;
b- construir dispositivos úteis com esse conhecimento.
a- compreender a interação entre o spin da partícula e o seu respectivo ambiente de estado sólido;
b- construir dispositivos úteis com esse conhecimento.
As pesquisas básicas incluem o transporte de spins em materiais eletrônicos, a dinâmica de spin e a relaxação de spin.
Essas pesquisas procuram responder perguntas do tipo:
- “Qual é um modo efetivo para polarizar um sistema de spins?”
- “Por quanto tempo o sistema é capaz de lembrar a sua orientação de spin?”
- “Como o spin pode ser detectado?”
- “Qual é um modo efetivo para polarizar um sistema de spins?”
- “Por quanto tempo o sistema é capaz de lembrar a sua orientação de spin?”
- “Como o spin pode ser detectado?”
De modo geral, as pesquisas podem ser agrupadas em dois ramos:
1- Transporte de spin polarizado e efeitos de resistência magnética;
A característica básica desse grupo está nas medidas de tunelamento no transporte de spin polarizado que revelaram a modificação das curvas de corrente versus tensão através da aplicação de um campo magnético e esse resultado é interpretado por uma resistência magnética de tunelamento (TMR).
Em 1995 foi descoberta a TMR a temperatura ambiente que aplicada em junções magnéticas as quais são a base para os protótipos de memória magnética de acesso aleatório.
Inclui-se nesse grupo o estudo da resistência magnética gigante (GMR) com aplicação em dispositivos de memória não volátil.
Inclui-se nesse grupo o estudo da resistência magnética gigante (GMR) com aplicação em dispositivos de memória não volátil.
2- Injeção de spin e orientação ótica.
A característica principal deste grupo é a geração de sistemas de spin fora do equilíbrio para aplicar na construção de dispositivos fotoemissores de elétrons com spins polarizados muito úteis em poderosas técnicas de detecção na física de alta energia e na pesquisa de magnetismo em superfícies.
Quer saber mais? Consulte: Igor Zutic et al., “Spintronics: Fundamentals and applications”, REVIEWS OF MODERN PHYSICS, VOLUME 76, APRIL 2004.