El Dr. Simón Oyarzún Medina, perteneciente al Departamento de Física e investigador del Cedenna, publicó dos artículos que permiten explorar en la manipulación de materiales magnéticos y en el desarrollo de nuevos tipos de transistores. “Estamos agregando un grado de libertad adicional al utilizar el espín del electrón, y eso nos podría llevar a que los procesamientos fueran más rápidos, y también a que el consumo de energía fuese menor”, explica.

El investigador del Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnología (Cedenna) y profesor del Departamento de Física de la Universidad de Santiago, Dr. Simón Oyarzún Medina, de 36 años, ha dedicado su vida académica a la investigación, enfocándose en los últimos años en la electrónica de espín (espintrónica) , área en la cual se centran dos artículos, que en colaboración con un grupo de científicos, fueron publicados por una de las editoriales más prestigiosas en el ámbito científico a nivel internacional, la revista británica Nature Materials y Nature Communications.

Sus trabajos proponen importantes avances en el área de la espintrónica, la cual estudia las propiedades de transporte eléctrico agregando como ingrediente su momento angular (espín).

El académico precisa que si se hace una comparación con los transistores basados en tecnología tradicional, “nosotros estamos agregando un grado de libertad adicional al utilizar el espín del electrón, y eso nos podría llevar a que los procesamientos fueran más rápidos, y a que el consumo de energía fuera menor”.

El Dr. Oyarzún enfatiza que las aplicaciones de estos descubrimientos suelen tardar, no obstante, “hicimos un acercamiento hacia la industria de la microelectrónica, porque estamos trabajando con materiales semiconductores, que es la base de la tecnología actual”.

Cabe destacar que Nature Materials es una revista científica que es revisada por investigadores pares, y de ahí su prestigio. Fue lanzada en septiembre de 2002 y es publicada por Nature Publishing Group.

Trayectoria

El investigador se integró al Plantel en 2015, tras realizar un doctorado en Física en la Université Lyon 1, Francia, y un posdoctorado en Spintec, en Grenoble, en el mismo país. Actualmente lleva adelante un proyecto Fondecyt, como continuidad a sus anteriores estudios, y al que espera se integren más investigadores del Plantel.

El Dr. Oyarzún explica que esta área ha adquirido en los últimos años una gran importancia por los potenciales aportes que, a largo plazo, podría ofrecer para la industria de la electrónica ya que ahora utilizando el acoplamiento del espín del electrón con su movimiento (interacción espín-órbita) han emergido nuevos fenómenos como el Efecto Hall de espín o, en el caso de sistemas bidimensionales, el efecto Rashba-Edelstein.

“En el Efecto Hall de espín una corriente eléctrica circulando a través de un material que posea un alto acoplamiento espín-órbita es transformada en una corriente de espín en la dirección transversal a ésta. Pero esta conversión no supera el 10% para sistemas en estado masivo a diferencia de sistemas de baja dimensionalidad como por ejemplos las interfaces con un alto acoplamiento espín-órbita como en el efecto Rashba-Edelstein”, puntualiza.

Aplicaciones

Es aquí donde están inmersos ambos trabajos en el cual se observó una alta conversión de corriente de espín en corriente de carga a temperatura ambiente en la interface formada por Fe/Ge(111) (Hierro/Germanio). Lo notable de este trabajo son las posibles aplicaciones ya que el Germanio es compatible con la industria de semiconductores basados en Silicio.

En el segundo trabajo se exploró la interface formada por dos óxidos, LaAlO3/SrTiO3  (Aluminato de Lantano/Titanato de Estroncio) en la cual se observó una conversión sin precedentes entre corriente de espín y corriente de carga que puede ser modulada y supera en un orden de magnitud a la interface Ag/Bi(111) (Plata/Bismuto) o a materiales con efecto Hall de espín.

Los trabajos “Highly efficient and tunable spin-to-charge conversion through Rashba coupling at oxide interfaces”, publicado en agosto del año pasado, y “Evidence for spin-to-charge conversion by Rashba coupling in metallic states at the Fe/Ge(111) interface”, divulgado poco después, en diciembre del mismo año, pueden ser descargados en los siguientes links:

Highly efficient and tunable spin-to-charge conversion through Rashba coupling at oxide interfaces

Evidence for spin-to-charge conversion by Rashba coupling in metallic states at the Fe/Ge(111) interface

Por Andrés Zanetti

Fuente: U. de Santiago al Día