Temas de Investigación

Espín-electrónica, o espintrónica, describe el flujo y conversión de espín y carga eléctrica, con particular énfasis en las aplicaciones tecnológicas. Espintrónica ha sido recientemente generalizada para incluir otros fenómenos de conversión de espín, tales como los inducidos por corrientes de calor ("espín-caloritrónica"), mecánicos ("spin-mecatrónica") y campos en cavidades ópticas ("Espín-Cavitrónica").

Estas áreas del conocimiento reúnen el interés de físicos de Materia condensada, ingenieros, y químicos, pues la manipulación del espín usando corrientes, voltajes o corrientes de calor, podría permitir escribir y leer información magnética con bajo consumo energético, así como la emisión eficiente de ondas en el espectro de las radio frecuencias. Desde el punto de vista fundamental, los datos disponibles de los fructíferos equipos de investigación experimental motivan la búsqueda de una nueva teoría que brinde comprensión conceptual y matemática de los procesos en nanoescalas que involucran el flujo de momento angular. 

Sistemas con fuerte acoplamiento de espín-órbita

Espintrónica se trata del acoplamiento entre los grados de libertad de carga y espín. Los átomos pesados, tales como las tierras raras, naturalmente exhiben esas interacciones debido a su gran Acoplamiento de Espín-Órbita. Hemos investigado cómo la interacción de espín-órbita de las tierras raras de origen a nuevos efectos espintrónicos, con particular énfasis en las aplicaciones. 

Control de Propiedades e Interacciones Magnéticas Inducido por Voltajes

La manipulación de la magnetización usualmente involucra campos magnéticos oscilatorios y corrientes eléctricas. El primer mecanismo no es localizado, y por ende limita la miniaturización de unidades computacionales. En el caso de corrientes eléctricas, ellas traen consigo la tan indeseable disipación de Joule que incrementa la temperatura y el consumo energético, y disminuye la importancia relativa entre la señal enviada y el ruido. El control del magnetismo por voltajes en estructuras aislantes (i.e., sin corrientes eléctricas) es un mecanismo prometedor por ser localizado y de bajo consumo energético, comparado con los campos magnéticos y las corrientes de carga.

Dinámicas de Magnetización e Inestabilidades

Mi interés se concentra en el modelamiento de Sistemas Magnéticos, desde la teoría continua y clásica de la ecuación de Landau-Lifshitz-Gilbert y sus generalizaciones. Esta familia de ecuaciones no lineales tiene similitudes con las de otros sistemas (osciladores no lineales sujetos a una inyección y disipación de energía pequeñas), pero también ofrece propiedades únicas tales como acoplamientos con quiralidad, modulación espaciotemporal de los términos no lineales, entre otros. La posible aplicación tecnológica de las dinámicas de magnetización es una motivación adicional a esta investigación.