New spintronic devices through diluted magnetic semiconductors and magnetic insulators
| Promotie: | J.A. Mendoza Rodarte |
| Wanneer: | 01 oktober 2024 |
| Aanvang: | 14:30 |
| Promotors: | M.H. (Marcos) Diniz Guimaraes, Prof, prof. dr. ir. B.J. (Bart) van Wees, prof. dr. M. Herrera Zaldívar |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Nieuwe materialen voor spintronica verkend
Onze smartphones, computers, spelconsoles en virtual reality-brillen bevatten steeds kleinere elektronica. De voortdurende miniaturisatie van elektronische componenten in geïntegreerde schakelingen heeft geleid tot problemen zoals lekstromen en hoge bedrijfstemperaturen. Spintronica belooft deze problemen op te lossen en een nieuwe generatie apparaten te introduceren met functies die de informatie opslag- en verwerkingsmogelijkheden vergroten. Bij spintronica wordt gebruik gemaakt van de spin van elektronen om informatie te coderen, te transporteren en te manipuleren.
In zijn promotieonderzoek richtte Aaron Mendoza Rodarte zich op twee veelbelovende materialen voor spintronische toepassingen: verdunde magnetische halfgeleiders (diluted magnetic semiconductors, DMS) en magnetische isolatoren. Mendoza Rodarte onderzocht de eigenschappen van op GaN-gebaseerde DMS, een materiaal met de potentie om spintronica te integreren in bestaande halfgeleidertechnologieën. Hij onderzocht de oorsprong van ferromagnetisme in GaN dat is gedoteerd met overgangsmetalen, en ontdekte dat specifieke defecten, zoals VGa-ON-complexen, een ferromagnetisch superwisselmechanisme bevorderen.
Ook presenteert Mendoza Rodarte baanbrekend werk in de studie naar spin-eigenschappen in GaN-gebaseerde DMS-componenten, en toont aanzienlijke verbeteringen in interfacetransparantie en spin-mixgeleiding, vergelijkbaar met geavanceerde materialen zoals yttrium-ijzer-granaat (YIG). Mendoza Rodarte verkende ook magnetische isolatoren, met name YIG, dat van vitaal belang is voor de gebieden magnonica en orbitronica. Hij toont het gebruik van orbitaal gerelateerde processen om magnontransport in YIG-gebaseerde componenten te verbeteren, waarbij een tienvoudige toename in het magnonsignaal wordt bereikt en de kennis van lading-naar-orbitaalomzetting wordt bevorderd. Deze bevindingen dragen bij aan de ontwikkeling van efficiëntere spintronische apparaten en verbreden de reikwijdte van materialen en technologieën in dit veld.
Aaron Mendoza Rodarte voerde zijn onderzoek uit bij het Zernike Institute for Advanced Materials, afdeling Fysica van Nano Devices, met financiering van Mexico CONACYT.