Spintronica stapje dichterbij

Tool ontdekt om anisotroop transport te meten

PhD student Jing Liu van het labo van Professor Toegepaste Fysica Bart van Wees (winnaar van de Nederlandse Spinozaprijs) stelde tijdens haar metingen op magnonen tot haar verbazing een zogeheten anisotroop (richtingsafhankelijk) transport vast. Dat fenomeen was tot dan toe enkel bekend bij elektronentransport doorheen ferromagnetische materialen en wordt veroorzaakt door 'spin-orbit coupling', interactie tussen de spin en beweging van een elektron. Magnonen zijn quasipartikels gecreëerd uit de collectieve aangeslagen toestand van de elektronenspinstructuur in een kristalrooster. Ze beschrijven spingolven in een materiaal op een deeltjesachtige manier. Het team van Liu bouwde een toestel om magnonstromen te meten doorheen de isolator YIG (Y3Fe5O12 of Yttrium IJzer Granaat). “De vaststelling van het anisotroop transport was een verrassing, aangezien de spin-coupling heel zwak is in YIG.” Afgezien van de nieuwe vragen die dit resultaat doet rijzen, leverde het onderzoek ook een nieuwe tool op om anisotroop transport te meten. “Bovendien betekent het feit dat anisotroop transport optreedt dat we het spintransport in ons toestel hoogstwaarschijnlijk kunnen beïnvloeden.”Veel werk in van Wees' labo is gericht op een beter begrip van de fundamentele fysica achter spin(transport), met als langetermijndoel 'spintronica' – electronische toestellen die werken op basis van spin in plaats van lading. Die schakelen sneller, gebruiken minder energie en produceren minder warmte. Het oorspronkelijke artikel leest u hier.