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» » La espintrónica, la próxima generación para la informática

Se ha dado un paso más cerca hacia la próxima generación de computadoras. La investigación del Laboratorio de Cavendish y del departamento de física de la Universidad de Cambridge, proporcionan nuevas ideas sobre la espintrónica, aclamada como la sucesora del transistor.

La espintrónica explota el pequeño momento magnético del electrón, o 'espín', de tal forma que podría cambiar radicalmente la computación dado a su potencial de alta velocidad y de bajo consumo. La nueva investigación trata sobre cómo hacer un 'espín' más eficiente.

Durante los últimos cincuenta años, los avances en la electrónica se han basado fundamentalmente en la reducción del tamaño del transistor, a través de la industria de los semiconductores, con el fin de proporcionar la tecnología para ordenadores pequeños y poderosos, que son la base de nuestra moderna sociedad de la información. En un artículo de 1965, el cofundador de Intel, Gordon E. Moore, describía que el número de transistores de bajo costo que pueden colocarse en un circuito integrado se había duplicado cada año entre 1958 y 1965, y afirmaba que la tendencia continuaría por lo menos diez años más.

Esa predicción, ahora conocida como la Ley de Moore, describe de manera efectiva una tendencia que ha continuado desde entonces, pero el fin de esa tendencia, en ese momento en que los transistores son tan pequeños como los átomos, ya no se podrá reducir más, algo que se espera más o menos para 2015. Por el momento, los investigadores buscan nuevos conceptos en la electrónica que puedan sostener el crecimiento de la potencia de cálculo.

La investigación en espintrónica intenta desarrollar una tecnología electrónica basada en el espín que reemplace a la actual tecnología basada en la carga de los semiconductores. Los científicos ya han empezado a desarrollar nuevos productos electrónicos basados en el espín, que se inició en 1988 con el descubrimiento del efecto de la magnetorresistencia gigante (GMR). El descubrimiento del efecto GMR ha producido un gran avance en gigabytes para las unidades de de disco duro, y también ha sido clave en el desarrollo de dispositivos electrónicos portátiles, como el iPod.

Mientras que la tecnología convencional se basa en aprovechar la carga de electrones, el campo de la espintrónica depende de la manipulación del espín de los electrones. Una de las propiedades únicas de la espintrónica es que los espines pueden ser transferidos sin necesidad de un flujo de corriente de carga eléctrica. Esto se llama "corriente de espín" y, a diferencia de otros conceptos de aprovechamiento de los electrones, resulta posible transferir información sin generar calor en los aparatos eléctricos. El principal obstáculo para hacer viable la tecnología de la corriente de espín es la dificultad de crear un volumen de giro que sea lo bastante grande para los actuales y futuros dispositivos electrónicos.

No obstante, los investigadores de Cambridge, en estrecha colaboración con el grupo profesor Sergej Demokritov, de la Universidad de Muenster, Alemania, han abordado precisamente esta cuestión. Para crear un espín mejorado, los investigadores utilizaron el movimiento colectivo de espín denominado ondas de espín (alteraciones de propagación de ondas). Al traer las ondas dentro de la interacción, han demostrado una nueva forma más eficiente de generar la corriente de espín.

El Dr. Hidekazu Kurebayashi, de Microelectronics Group en el Laboratorio Cavendish, señalaba al respecto que, "podemos encontrar gran cantidad de ondas de distinta naturaleza, y una de las cosas más fascinantes es que las ondas a menudo interactúan unas con otras; pues de igual manera, hay una serie de distintas interacciones diferentes en las ondas de espín. Nuestra idea era utilizar estas interacciones para generar ondas de espín más eficientes."

Según estos hallazgos, una de las interacciones de la onda de espín (llamada división de tres magnon), genera una corriente de espín diez veces más eficiente que el uso de la pre-interacción de ondas de espín. Además, estos resultados enlazan los dos principales campos de investigación de la espintrónica, la corriente de espín y las interacciones de la onda espín.

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Editor del blog Pedro Donaire

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