Módulo 06 · COMAN

Spintrônica: Novas Fronteiras no Controle de Carga e Spin

Responsável: Obed Alves Santos

Sobre o módulo

É sabido que a eletrônica atual deixará de ser viável à medida que dispositivos como os transistores diminuam ainda mais de tamanho. Nos últimos lançamentos da Intel, os chips têm em torno de 100 bilhões de transistores, com quantidade considerável de aquecimento. Nesse cenário, surge como proposta a spintrônica: a ideia é considerar não somente a carga dos elétrons, como na eletrônica tradicional, mas também o spin. A geração, a manipulação e a detecção de correntes de spin passaram a ser de grande interesse tanto acadêmico quanto industrial, em especial pela mínima dissipação térmica na propagação da corrente e da informação. Entre os efeitos mais estudados estão o efeito Hall de spin (SHE), seu recíproco termodinâmico (ISHE) e o bombeamento de spins (spin pumping).

O módulo apresentará uma introdução aos conceitos básicos de nanomagnetismo, nanofabricação e spintrônica. A parte prática compreende a fabricação de filmes finos magnéticos em ambiente de sala limpa, medidas magnéticas por magnetometria magneto-óptica, medidas de ressonância ferromagnética e investigação dos efeitos spin pumping e Hall de spin inverso, incluindo a montagem dos experimentos.

Ementa

  1. Introdução ao magnetismo.
  2. Magnetismo na escala nanométrica.
  3. Introdução à spintrônica.
  4. Deposição de filmes, litografia e microscopia eletrônica.
  5. Automação, instrumentação e medidas magnéticas.

Pré-requisitos

Sem pré-requisitos.

Bibliografia

  • S. M. Rezende, Materiais e dispositivos eletrônicos, Editora Livraria da Física, 4ª edição, 2023.
  • S. M. Rezende, Fundamentals of Magnonics, Springer, 2020.