Investigadores de IMDEA Nanociencia y otros centros europeos han descubierto que la combinación de grafeno con cobalto ofrece propiedades relevantes en el campo del magnetismo. Este avance establece el escenario para el desarrollo de nuevos dispositivos lógicos que pueden almacenar grandes cantidades de datos rápidamente y con un consumo de energía reducido.

Una de las últimas tecnologías para la codificación digital de información es la órbita orbitrónica, que no solo explota la carga del electrón (electrónica) y su espín (espintrónica), sino también la interacción del espín con su movimiento orbital, que ofrece una multitud de propiedades.

Esta tecnología se aplica en ciertos materiales para generar configuraciones magnéticas que son muy estables pero que se pueden controlar y mover rápidamente con corrientes eléctricas muy pequeñas. Las estructuras resultantes se consideran muy prometedoras para los futuros dispositivos de giro-orbitronic, ya que proporcionan una alta velocidad de procesamiento y una gran capacidad para almacenar datos, con un bajo consumo de energía.

El equipo europeo liderado por el Instituto IMDEA Nanociencia ha desarrollado una metodología para preparar dicho sistema. Consiste en un dispositivo hecho de películas de grafeno apiladas colocadas en cobalto ferromagnético, dispuestas a su vez en una capa de platino con una cierta orientación cristalográfica. Los detalles están publicados en Nano Letters.

El autor principal del estudio, Paolo Perna de IMDEA Nanociencia, explica las ventajas de esta configuración: “Por un lado, las propiedades excepcionales del grafeno permiten obtener una capa magnética homogénea, plana y protegida, que también es atómicamente perfecta. Sin embargo, lo que más importa son las dos propiedades magnéticas que se logran: una mejora en la anisotropía magnética del cobalto (sus espinas están preferiblemente orientadas en una cierta dirección), y una fuerte interacción llamada Dzyaloshinskii-Moriya, que permite la presencia de quiral. Estructuras magnéticas, ya que no se superponen con su imagen especular “.

Estas estructuras magnéticas quirales de tamaño nanométrico se llaman skyrmions. Son muy estables y actúan como portadores de información binaria cuando viajan a través del grafeno.