Proyectos de investigación

La industria de los semiconductores depende en gran medida de materiales cuya extracción, producción y purificación son perjudiciales para el medio ambiente. Al mismo tiempo, la creciente demanda de almacenamiento y transferencia de datos (desde centros de datos a computadoras personales, teléfonos móviles, Internet, etc.) requiere una tecnología más densa y rápida.

En este contexto, el magnetismo a la nanoescala presenta oportunidades únicas para revolucionar la electrónica existente. Actualmente, se están desarrollando memorias y dispositivos de computación basados en heteroestructuras magnéticas funcionales aprovechando el espín del electrón para leer y manipular estados magnéticos. Esto se logra empleando el par ejercido por corrientes de espín generadas mediante corrientes eléctricas aplicadas en materiales con alta espín orbita. A partir de este mecanismo, varias empresas han propuesto y desarrollado novedosos dispositivos de almacenamiento como es el SOT-MRAM. Sin embargo, estas tecnologías todavía se basan en el uso de metales pesados y elementos de tierras raras, por lo que es necesario encontrar una alternativa sostenible. LIGHT-MATER tiene como objetivo remodelar nuestras tecnologías electrónicas mediante el uso de momentos orbitales y efectos interfaciales emergentes en materiales ligeros menos contaminantes y abundantes en la Tierra.

Diseñaremos estructuras multicapa con propiedades estructurales y electrónicas favorables para explotar el momento orbital generado por corrientes eléctricas en materiales ligeros e interfaces para operar memorias magnéticas como alternativa al uso del espín. Además, demostraremos la capacidad de operar dispositivos magnéticos con anisotropía tanto en el plano como fuera del plano, a la vez que reduciremos la corriente y energía necesarias para su operación. Las heteroestructuras y dispositivos se fabricarán empleando técnicas de crecimiento multicapa controlado y de nanofabricación en entorno de sala blanca y se caracterizarán mediante técnicas avanzadas de magnetotransporte, imagen magnetoóptica y rayos X de sincrotrón.

Nuestro objetivo final es establecer una nueva plataforma para la realización de memorias y elementos de computación basados en materiales ligeros como el Mn, Cr, Ti, Al o Cu, reduciendo nuestra alta dependencia de materiales críticos. También daremos prioridad a elementos ferromagnéticos menos contaminantes como el Fe y el Ni como alternativa al Co.