Fenómenos de fermiones dependientes del espín S=1/2 en nanoestructuras y nanoelementos magnéticos

Título original:

Spin S=1/2 Dependent Phenomena of Fermions in Magnetic Nanostructures & Nanoelements

Contenido del libro:

La dispersión de fermiones de espín medio en sistemas multicapa que contienen nanoelementos magnéticos es una amplia vía para revelar las propiedades de transporte de los materiales, como la conductancia, la resistencia coherente y la polarización de espín de la corriente eléctrica. La dispersión dependiente del espín es también una herramienta de diagnóstico para el estudio de las estructuras magnéticas de los propios elementos magnéticos.

Desde un punto de vista teórico, la solución del problema de dispersión unidimensional se reduce al problema de la matriz de transferencia de las ondas polarizadas de espín sobre un sistema formado por barreras de potencial finitas, caracterizadas por vectores de magnetización clásicos. Su combinación junto con el vector de la polarización de espín de la onda incidente forma un sistema de asignados generales colineales, y en algunos casos no coplanares a las direcciones de interfaz. Como resultado, el sistema se vuelve más complejo y rico en grados de libertad adicionales.

Las características de transporte y magnéticas dependen sustancialmente de estos grados de libertad, y en muchos casos permiten gobernarlos. Por ejemplo, considérese un sistema formado por dos barreras con magnetizaciones no colineales.

Se demuestra que posee las propiedades «espintrónicas» básicas; éstas incluyen una magnetorresistencia gigante y un efecto de válvula. Además, es posible un efecto similar al conocido en óptica como efecto Malus. En el sistema multibarrera, también se pueden añadir otros grados de libertad, como la relación entre las longitudes de varios «dominios magnéticos», que es extremadamente importante para el control de los efectos de interferencia cuántica.

Los sistemas descritos son interesantes desde el punto de vista de la posibilidad de diseñar nanodispositivos con propiedades predeterminadas, así como de la posibilidad de sintonizar dichas propiedades gracias a los grados de libertad adicionales. Para estudiar estos sistemas, se lleva a cabo la generalización del conocido método de la matriz de transferencia para sistemas no colineales.