La comunidad científica espera que las tecnologías espintrónica y orbitrónica se utilicen en los semiconductores de próxima generación de manera ultrarrápida y ultraaltamente integradas mediante el desarrollo innovador de tecnologías de procesamiento de información existentes. Sin embargo, tienen un consumo de energía alto debido al calentamiento Joule. Los investigadores del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) han descubierto el efecto Hall Orbital Magnon en un material antiferromagnético, que elimina el calentamiento Joule.
Los dispositivos espintrónicos que utilizan Magnon tienen la ventaja de poder reemplazar las tecnologías informáticas existentes sin consumir energía debido al calentamiento Joule. El espín de Magnon se ha estudiado activamente durante las últimas décadas, pero establecer una teoría sobre las propiedades de los orbitales de Magnon ha sido un problema que no se había investigado.
Efecto Hall Orbital Magnon en un antiferromagnético bidimensional
El equipo de investigación del KAIST descubrió que aparece un fuerte efecto Hall Orbital Magnon en un material antiferromagnético bidimensional, formando una red en forma de panal, como el MnPS 3 (trisulfuro de manganeso).
Si bien el efecto Hall Magnon previamente conocido es de tamaño pequeño porque se debe al acoplamiento de la órbita de espín, el efecto Hall Orbital Magnon es significativamente más grande en tamaño, debido a la estructura cristalina independientemente del acoplamiento de la órbita de espín.
Los investigadores también propusieron un método experimental para medir eléctricamente el efecto Hall Orbital Magnon, que se centra en el grado de libertad del espín, al espín y a los orbitales, y se espera que abra un nuevo capítulo en la investigación llamada orbitrónica de magnones.