Nuevos materiales para fabricar dispositivos "espintronicos"
Un grupo de científicos ha inventado métodos para fabricar una nueva clase de dispositivos electrónicos basados en la propiedad de los electrones conocida como el "espín", en vez de en meramente su carga eléctrica. Este principio de diseño, conocido como espintrónica, podría abrir el camino para lograr un incremento sustancial de la productividad de los dispositivos electrónicos que operan en la escala nanométrica.
(NC&T) Este nuevo desarrollo puede ser un primer paso para lograr el uso de la espintrónica en dispositivos prácticos a temperatura ambiente.
En el campo de la electrónica, los dispositivos basados en la manipulación de las cargas eléctricas se han reducido de tamaño rápidamente, encogiéndose y haciéndose más eficientes desde que aparecieron a mediados del siglo pasado. Pero el progreso en la miniaturización y en la eficiencia está acercándose a un límite tecnológico fundamental, impuesto por la estructura atómica de la materia. Una vez que se han fabricado circuitos que se acercan al tamaño de unos pocos átomos o incluso de un solo átomo, simplemente ya no se pueden hacer más pequeños.
Para ir más allá de este límite, el equipo del físico Igor Zaliznyak, del Laboratorio Nacional de Brookhaven, ha estado explorando formas de aprovechar el "espín cuántico" de los electrones además de su carga eléctrica.
Se puede pensar en el espín como si fuese un eje de rotación capaz de apuntar en cualquier dirección. Sin embargo, la velocidad de esta rotación no puede ser disminuida, porque la rotación del "espín" del electrón es una propiedad cuántica, es decir, una cantidad fija que no puede cambiar. Alineando los espines de múltiples electrones para que todos apunten en la misma dirección, lo que se conoce como polarización, los científicos esperan crear una corriente de espines además de una corriente de cargas.
El equipo de Brookhaven utiliza el magnetismo para manipular el espín en el grafeno, un material constituido por capas planas de átomos de carbono, cuya organización sigue un patrón hexagonal. Y han propuesto maneras de fabricar materiales consistentes en capas de grafeno combinadas con capas magnéticas y no magnéticas.
Se espera que estas multicapas mantengan sus propiedades a temperatura ambiente, un requisito práctico importante para los dispositivos espintrónicos. Organizando de modo apropiado la magnetización de las capas magnéticas, éstas pueden emplearse para crear un espectro completo de dispositivos espintrónicos, incluyendo transistores, puertas lógicas y microchips reescribibles, entre muchos otros. Al utilizar el magnetismo para la manipulación del espín también se abren apasionantes posibilidades para crear dispositivos activos, reescribibles y reconfigurables, cuya función cambie dependiendo del patrón de magnetización escrito en el medio magnético.
El grafeno es bastante sorprendente. Debido a las especiales características del material, en él los electrones se comportan de manera tal que su masa "desaparece" a efectos prácticos; en otras palabras, se mueven sin inercia, como los rayos de luz o las partículas aceleradas a velocidades relativistas cercanas a la de la luz.
fuente: http://www.electronicafacil.net/archivo-noticias/electronica/Article6805.php
Castillo P. Jesus A.
C.I. 15.430.564
CRF
(NC&T) Este nuevo desarrollo puede ser un primer paso para lograr el uso de la espintrónica en dispositivos prácticos a temperatura ambiente.
En el campo de la electrónica, los dispositivos basados en la manipulación de las cargas eléctricas se han reducido de tamaño rápidamente, encogiéndose y haciéndose más eficientes desde que aparecieron a mediados del siglo pasado. Pero el progreso en la miniaturización y en la eficiencia está acercándose a un límite tecnológico fundamental, impuesto por la estructura atómica de la materia. Una vez que se han fabricado circuitos que se acercan al tamaño de unos pocos átomos o incluso de un solo átomo, simplemente ya no se pueden hacer más pequeños.
Para ir más allá de este límite, el equipo del físico Igor Zaliznyak, del Laboratorio Nacional de Brookhaven, ha estado explorando formas de aprovechar el "espín cuántico" de los electrones además de su carga eléctrica.
Se puede pensar en el espín como si fuese un eje de rotación capaz de apuntar en cualquier dirección. Sin embargo, la velocidad de esta rotación no puede ser disminuida, porque la rotación del "espín" del electrón es una propiedad cuántica, es decir, una cantidad fija que no puede cambiar. Alineando los espines de múltiples electrones para que todos apunten en la misma dirección, lo que se conoce como polarización, los científicos esperan crear una corriente de espines además de una corriente de cargas.
El equipo de Brookhaven utiliza el magnetismo para manipular el espín en el grafeno, un material constituido por capas planas de átomos de carbono, cuya organización sigue un patrón hexagonal. Y han propuesto maneras de fabricar materiales consistentes en capas de grafeno combinadas con capas magnéticas y no magnéticas.
Se espera que estas multicapas mantengan sus propiedades a temperatura ambiente, un requisito práctico importante para los dispositivos espintrónicos. Organizando de modo apropiado la magnetización de las capas magnéticas, éstas pueden emplearse para crear un espectro completo de dispositivos espintrónicos, incluyendo transistores, puertas lógicas y microchips reescribibles, entre muchos otros. Al utilizar el magnetismo para la manipulación del espín también se abren apasionantes posibilidades para crear dispositivos activos, reescribibles y reconfigurables, cuya función cambie dependiendo del patrón de magnetización escrito en el medio magnético.
El grafeno es bastante sorprendente. Debido a las especiales características del material, en él los electrones se comportan de manera tal que su masa "desaparece" a efectos prácticos; en otras palabras, se mueven sin inercia, como los rayos de luz o las partículas aceleradas a velocidades relativistas cercanas a la de la luz.
fuente: http://www.electronicafacil.net/archivo-noticias/electronica/Article6805.php
Castillo P. Jesus A.
C.I. 15.430.564
CRF
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