Multicapas magnéticas

Abstract

Las multicapas magnéticas son estructuras artificiales formadas por láminas que contienen distintos elementos magnéticos. Debido a sus extraordinarias propiedades, han conseguido llamar la atención de la comunidad científica. El interés por este tipo de estructuras se remonta a las décadas de 1950 y 1960, cuando Louis Néel y sus colaboradores se embarcaron en el estudio de las propiedades físicas prensentes en láminas delgadas y multicapas. Estos primeros trabajos, abarcaron el estudio de paredes de tipo Bloch y Néel, acoplamientos entre láminas ferromagnéticas separadas por un espaciador no magnético, anisotropías por efectos de superficie y acoplamiento de materiales ferromagnéticos y antiferromagnéticos. Desde entonces, no han parado de publicarse artículos en un campo que, debido a la creciente mejora de técnicas de fabricación en alto vacío y ultra alto vacío, está en alza. Es más, no solo se han producido avances que permiten un crecimiento más controlado de láminas delgadas y multicapas, también se han mejorado las técnicas de caracterización estructural y magnética. Por ejemplo, el uso de rayos X de ángulo bajo ha proporcionado una herramienta muy útil para determinar las características de las distintas capas en una multicapa, como pueden ser su espesor o su rugosidad. Los sincrotrones suponen un paso adelante al proporcionar fuentes de rayo X con mayor brillantez que permiten nuevos métodos de análisis como la microscopía de rayos X o el análisis de la configuración magnética a partir de efectos de dicroismo. Todos estas nuevas técnicas, en su conjunto, han resultado en un mayor conocimiento de los fenómenos magnéticos. De todos estos nuevos fenómenos magnéticos descubiertos gracias al estudio de multicapas, hay uno que destaca sobre el resto. La magnetoresistencia gigante, GMR por sus siglas en inglés «Giant magnetoresistance», se ha convertido en uno de los hallazgos más importantes de las últimas décadas. Sus descubridores, los investigadores Albert Fert (París, Francia) y Peter Gruenberg (Julich, Alemania), notificaron, alrededor de 1985, y de manera independiente, la existencia de pruebas experimentales de un fenómeno de magnetoresistencia gigante. Tales fueron las implicaciones de esta revelación que, en 2007, ambos fueron galardonados con el Premio Nobel de Física. La industria del almacenamiento de datos es la mayor beneficia de la GMR. IBM fue la primera empresa en sacar al mercado discos duros basados en la tecnología GMR, y hoy en día todas las unidades de disco hacen uso de ella. Por último, se hace necesario destacar que el estudio de materiales magnéticos basados en multicapas simétricas y asimétricas resulta un paso previo y básico para el desarrollo de aplicaciones de grabado magnético de alta densidad.