Nanomateriales para almacenamiento magnético de información

Resumen

En los últimos años, la llegada de las nuevas tecnologías y la digitalización ha llevado asociada un aumento exponencial de la cantidad de datos generados. Desde un punto de vista tecnológico esto plantea nuevos retos que abordar. Un aumento exponencial de la cantidad de datos no puede suponer un aumento también exponencial del espacio en el que almacenarlos. Es evidente que se necesitan sistemas con una densidad mayor de almacenamiento de información. A su vez, el aumento de los datos almacenados lleva ligado un aumento del tiempo de acceso por lo que es necesario aumentar también la velocidad de acceso. Pero además, mantener la información guardada y trabajar con ella está empezando a suponer un problema serio de consumo de energía que es necesario afrontar. En particular, dentro del campo del magnetismo y la espintrónica se espera que puedan aparecer nuevas soluciones basadas en nuevos materiales, nuevas propiedades físicas y nuevas arquitecturas. En este trabajo pretendemos abordar estos retos desde tres aproximaciones. En primer lugar, estudiamos las propiedades físicas de óxidos de hierro en la nanoescala. En particular, crecer magnetita de alta calidad cristalina y controlar sus propiedades magnéticas es muy interesante desde el punto de vista de sus posibles aplicaciones en nanomagnetismo. En segundo lugar, desde el punto de vista de la espintrónica, en los últimos años ha aumentado el interés de obtener aleaciones con efecto Hall de espín gigante, por la posibilidad que presentan de generar corrientes puras de espín, reduciendo el consumo de los dispositivos. A lo largo de este trabajo estudiamos la posibilidad de crecer Cu dopado con Bi con dos técnicas distintas: crecimiento de películas delgadas por MBE y crecimiento de nanohilos por electrodeposición. En tercer lugar, el estudio de sistemas magnéticos tridimensionales y, en particular, el desarrollo de memorias tipo racetrack, es uno de los temas de investigación en auge dentro del campo del magnetismo. Teniendo esto en cuenta, estudiamos sistemas que pueden utilizarse como elementos de almacenamiento de información en este tipo de memorias. Uno de los sistemas propuestos es el uso de nanohilos cilíndricos con defectos. En este trabajo hemos utilizamos barreras químicas ferromagnéticas (Fe80Ni20) como centros efectivos de anclado de paredes en nanohilos cilíndricos de permalloy (Fe20Ni80). Además estudiamos la estructura magnética y el proceso de movimiento de paredes en estos sistemas.