Investigadores logran controlar la inversión magnética en un semimetal Weyl

Un equipo de investigadores ha logrado un avance significativo en el control de la inversión magnética de un material especial conocido como Co₃Sn₂S₂, un semimetal de Weyl. Este trabajo, liderado por el profesor Qu Zhe de los Institutos Hefei de Ciencias Físicas de la Academia China de Ciencias, se llevó a cabo en colaboración con el profesor Liu Enke del Instituto de Física de la misma institución. Los resultados de esta investigación han sido publicados en la revista Materials Today Physics.

Según el profesor Qu, «este descubrimiento podría ayudar a cambiar la magnetización de dispositivos que dependen de propiedades magnéticas», tales como discos duros y tecnologías basadas en espín. El Co₃Sn₂S₂ es un semimetal Weyl magnético con una estructura única, donde las propiedades magnéticas están vinculadas a sus características topológicas. Aunque se ha observado el efecto de sesgo de intercambio (EB), crucial para la estabilidad en dispositivos magnéticos, los mecanismos exactos que lo rigen aún no se comprenden completamente.

Control de la inversión magnética

En este estudio, los investigadores descubrieron que al ajustar el campo magnético externo máximo (H_max) y la historia térmica del material, podían controlar la inversión magnética. Cuando H_max alcanzaba un nivel suficiente, los campos coercitivos del material se volvían simétricos y el comportamiento similar al EB desaparecía. Este hallazgo sugiere que los estados magnéticos locales desempeñan un papel crucial en las inversiones magnéticas ajustables.

Por debajo de ciertos campos de inversión, estos estados ayudan a formar dominios magnéticos inversos, disminuyendo el campo coercitivo. Sin embargo, cuando H_max supera un valor crítico, estos estados se alinean con la dirección de la magnetización, dejando de influir en el proceso de inversión. Este descubrimiento ofrece una nueva explicación para el bucle de histéresis asimétrico en Co₃Sn₂S₂, diferente del efecto EB habitual. Según el Dr. Zeng Qingqi, miembro del equipo, «al ajustar el campo magnético externo máximo, podemos controlar la inversión magnética del material y sus propiedades magnético-topológicas, ajustando eficazmente la simetría del bucle de histéresis».