El telururo de bismuto puede revolucionar la electrónica
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Es difícil imaginar un periodo histórico llamado "La Era del Telururo de Bismuto". Ese material de nombre extraño puede ser el compuesto químico capaz de crear procesadores y conmutadoras más eficientes, más allá de todo lo que se pudo haber hecho hasta ahora con el tradicional silicio.
Salto evolutivo de la informática
Este nuevo material permite que los electrones circulen sin pérdidas de energía en su superficie, a temperatura ambiente. Y puede ser fabricado utilizando la tecnología actual de semiconductores.
Con esas cualidades, el telururo de bismuto tiene todo para lograr un salto en la velocidad de los circuitos electrónicos actuales e incluso lograr ser un "nuevo silicio" para un tipo de computación totalmente nuevo, llamado spintrónica, que se estima que puede ser el próximo salto evolutivo de la informática.
Electrones con flujo superficial libre
Los físicos Yulin Chen y Zhi-Xun Shen y sus compañeros de la Universidad de Stanford, en Estados Unidos, usaron una fuente síncrotron de rayos X para determinar experimentalmente que el telururo de bismuto es un "aislante topológico" de la temperatura ambiente.
Los aislantes topológicos, permiten el flujo libre de electrones en su superficie, estos no son como los superconductores y no sirven para la transferencia maciza de electricidad sin resistencia. La diferencia es que la clase de material a la que pertenece el telururo de bismuto permite transferir sólo corrientes muy pequeñas, pero suficientes como para ser utilizadas en el interior de los chips.
Electrones sin regreso
El spin de cada electrón es alineado con el movimiento es un fenómeno llamado efecto spin Hall cuántico descubierto recientemente. Esta alineación es un componente clave en la creación de dispositivos spintrónicos.
Explica el teórico Xiaoliang Qi. "el efecto spin Hall cuántico significa que no es posible que el electrón regrese por el mismo camino de ida."
Es ese "detalle" el que permite que los electrones fluyan sobre la superficie del telururo de bismuto - y de otros materiales que tengan la característica de aislante topológico - virtualmente sin resistencia. Los electrones chocan, pero sólo se desvían, nunca regresan, esto permite que el material no se caliente y resulta en un flujo de electricidad extremadamente eficiente.
Próximo a la aplicación práctica
Los investigadores descubrieron que el telururo de bismuto es aún mejor que lo que habían previsto.
"Las teorías llegaron muy cerca," explica Chen, "pero hay una diferencia cuantitativa." Los experimentos mostraron que el telururo de bismuto puede tolerar temperaturas aún más altas que las previstas teóricamente. Esto significa que el material está más próximo a la aplicación práctica que pensábamos," dice el investigador.
Extremadamente entusiasmante
El telureto de bismuto es un material que forma cristales tridimensionales que pueden crecer fácilmente mediante técnicas simples. A partir de ahí, todo lo que será necesario será cambiado, añadiendo elementos para darle las características necesarias para la fabricación de los componentes electrónicos deseados.
Los investigadores llamaron el descubrimiento de las nuevas propiedades del telururo de bismuto como "algo extremadamente entusiasmante." Según ellos, el material " permitirá construir un componente electrónico con nuevos principios de funcionamiento."
Salto evolutivo de la informática
Este nuevo material permite que los electrones circulen sin pérdidas de energía en su superficie, a temperatura ambiente. Y puede ser fabricado utilizando la tecnología actual de semiconductores.
Con esas cualidades, el telururo de bismuto tiene todo para lograr un salto en la velocidad de los circuitos electrónicos actuales e incluso lograr ser un "nuevo silicio" para un tipo de computación totalmente nuevo, llamado spintrónica, que se estima que puede ser el próximo salto evolutivo de la informática.
Electrones con flujo superficial libre
Los físicos Yulin Chen y Zhi-Xun Shen y sus compañeros de la Universidad de Stanford, en Estados Unidos, usaron una fuente síncrotron de rayos X para determinar experimentalmente que el telururo de bismuto es un "aislante topológico" de la temperatura ambiente.
Los aislantes topológicos, permiten el flujo libre de electrones en su superficie, estos no son como los superconductores y no sirven para la transferencia maciza de electricidad sin resistencia. La diferencia es que la clase de material a la que pertenece el telururo de bismuto permite transferir sólo corrientes muy pequeñas, pero suficientes como para ser utilizadas en el interior de los chips.
Electrones sin regreso
El spin de cada electrón es alineado con el movimiento es un fenómeno llamado efecto spin Hall cuántico descubierto recientemente. Esta alineación es un componente clave en la creación de dispositivos spintrónicos.
Explica el teórico Xiaoliang Qi. "el efecto spin Hall cuántico significa que no es posible que el electrón regrese por el mismo camino de ida."
Es ese "detalle" el que permite que los electrones fluyan sobre la superficie del telururo de bismuto - y de otros materiales que tengan la característica de aislante topológico - virtualmente sin resistencia. Los electrones chocan, pero sólo se desvían, nunca regresan, esto permite que el material no se caliente y resulta en un flujo de electricidad extremadamente eficiente.
Próximo a la aplicación práctica
Los investigadores descubrieron que el telururo de bismuto es aún mejor que lo que habían previsto.
"Las teorías llegaron muy cerca," explica Chen, "pero hay una diferencia cuantitativa." Los experimentos mostraron que el telururo de bismuto puede tolerar temperaturas aún más altas que las previstas teóricamente. Esto significa que el material está más próximo a la aplicación práctica que pensábamos," dice el investigador.
Extremadamente entusiasmante
El telureto de bismuto es un material que forma cristales tridimensionales que pueden crecer fácilmente mediante técnicas simples. A partir de ahí, todo lo que será necesario será cambiado, añadiendo elementos para darle las características necesarias para la fabricación de los componentes electrónicos deseados.
Los investigadores llamaron el descubrimiento de las nuevas propiedades del telururo de bismuto como "algo extremadamente entusiasmante." Según ellos, el material " permitirá construir un componente electrónico con nuevos principios de funcionamiento."
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Jesus Antonio Castillo Parra
C.I. 15.430.564
CRF
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