En un paso que podría acelerar el desarrollo de los chips para computación, tanto los que calculan como los que almacenan datos, un equipo de científicos ha convertido los semiconductores en imanes gracias a la colocación precisa de átomos de metal dentro del material del que son fabricados los chips.
(NC&T)Este logro marca la primera vez que los científicos alcanzan este grado de control sobre la estructura a nivel atómico de un semiconductor, una meta que había eludido a los investigadores durante muchos años. El equipo, dirigido por Ali Yazdani, profesor de física en la Universidad de Princeton, se valió de esta capacidad única para hacer un semiconductor magnético, átomo por átomo. El equipo también incluyó a otros científicos de la misma universidad, así como de la de Illinois en Urbana-Champaign, y la de Iowa. Manipular de este modo los semiconductores podría revolucionar los ordenadores del futuro, ya que no se aprovecharían simplemente del flujo de los electrones sino también de sus propiedades cuánticas, el llamado espín, para el procesamiento. La habilidad de diseñar los semiconductores en la escala atómica es el "santo grial" de la electrónica, y este método puede ser la estrategia necesaria para alcanzarlo.  | | (Espintrónica a nivel atómico.) | |
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Incorporando átomos de manganeso en el semiconductor de arseniuro de galio, el equipo creó un laboratorio a escala atómica que puede revelar por fin lo que los investigadores han estado buscando durante décadas: las interacciones precisas entre los átomos y los electrones en el material del chip. El equipo utilizó su nueva técnica para encontrar los ajustes óptimos en los átomos de manganeso para ampliar las propiedades magnéticas del arseniuro de galio. La aplicación de los resultados de esta investigación dentro del proceso de fabricación industrial del chip, podría desembocar en un avance crucial en el uso tanto del espín magnético como de la carga eléctrica, para la computación. Los chips podrían asumir muchas nuevas capacidades, una vez que la tecnología de la "espintrónica" se perfeccione. Una cosa que los investigadores podrían ser capaces de conseguir es la producción de chips que puedan tanto manipular los datos como almacenarlos, lo que en la actualidad suele requerir que operen juntas dos partes independientes de un ordenador. Los ordenadores usan dos tipos diferentes de tecnología para calcular resultados y para almacenar datos. Mientras los chips semiconductores, a menudo basados en el silicio u otros materiales más avanzados como el arseniuro de galio, hacen el cálculo, la función de almacenar los datos generalmente se realiza usando materiales magnéticos dentro de discos. Combinando estas funciones en un solo dispositivo, se puede reducir el tamaño y el consumo de energía del hardware de la computadora, una meta perenne de la industria. |
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