Una corriente controla una respuesta Hall en un material magnético
· Redacción de BehindLines
Investigadores de la Tohoku University y de la Japan Atomic Energy Agency (JAEA) han controlado eléctricamente una respuesta cuántica en un material magnético. Sus anuncios del 5 de noviembre presentan un estudio publicado en Newton el 4 de noviembre, en fecha estadounidense. La demostración se refiere a capas finas cristalinas de Mn₃Sn, un compuesto de manganeso y estaño.
El experimento se basa en una tensión medida transversalmente a la corriente. A temperatura ambiente, el componente no lineal estudiado varía como el cubo de la corriente: los investigadores hablan de un efecto Hall no lineal de tercer orden. Esta relación es la característica estudiada, y no un simple aumento proporcional entre las dos magnitudes.
Invertir el signo de la respuesta
El material posee un orden antiferromagnético quiral. Las mediciones y los cálculos vinculan su respuesta eléctrica con la organización de los espines y con la geometría cuántica de los estados electrónicos. La geometría cuántica describe propiedades geométricas de los estados cuánticos de los electrones.
Para actuar sobre el sistema, el equipo utiliza también una capa vecina de metal pesado. Una corriente produce en ella un par espín-órbita que actúa sobre el orden magnético. Unos pulsos de polaridades opuestas permiten así invertir el signo de la respuesta Hall.
Este resultado ofrece una manera de controlar la respuesta observada. El efecto medido cambia de signo; presentarlo solo como un interruptor que enciende o apaga una corriente haría perder el contenido del experimento.
Funciones electrónicas previstas
Los equipos citan posibles usos en el procesamiento no lineal de señales, en particular la conversión de frecuencias, la rectificación y la amplificación. Se trata de perspectivas, sin que los anuncios hayan demostrado un componente industrial ni una ventaja cuantificada de velocidad o de consumo.
La JAEA menciona además la reducción de la corriente necesaria y la mejora de la eficiencia entre los objetivos. Las dos instituciones dan cuenta de un mismo trabajo: sus textos se solapan, pero no constituyen dos reproducciones independientes del experimento.