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Espintrónica, la electrónica del futuro


Gracias al los experimentos realizados por Ron Jansen, de la Universidad de Twente (Países Bajos), los chips del futuro basarán su funcionamiento en el spin de los electrones en lugar de utilizar su carga eléctrica como lo hacen en la actualidad. El trabajo de este científico ha sentado las bases para la creación de circuitos integrados de consumo masivo, construidos en silicio pero basados en la espintrónica, que serán capaces de funcionar a temperatura ambiente y con un consumo de energía ultra bajo.

Se trata de una palabra nueva, que posiblemente no hayas oído o leído hasta hoy: espintrónica. Sin embargo, este neologismo construido a partir de "espín" y "electrónica" -conocido a veces como "magnetoelectrónica" está destinado a ponerse de moda. En esencia, la espintrónica no es más que una tecnología emergente que posee un enorme potencial en el campo de la electrónica y el almacenamiento y transmisión de datos. Esta nueva forma de "utilizar" los electrones explota tanto su carga como su "spin". Se denomina spin de un electrón a un estado de energía magnética débil que puede tomar solo dos valores: los correspondientes a la mitad del valor de la constante de Planck dividida por dos veces el valor de PI, con signo positivo o negativo. Puede que comprender el concepto de spin resulte bastante engorroso, pero lo concreto es que puede tener solo dos valores perfectamente determinados, algo que a la aritmética binaria le viene como anillo al dedo.

Esta nueva forma de "utilizar" los electrones explota su "spin".

A pesar de ser pocos conocidos, los experimentos relacionados con la espintrónica vienen  realizándose desde hace varios años. La empresa IBM, por ejemplo, demostró en 2002 que podía tener un impacto radical  en los dispositivos de almacenamiento masivo del futuro. Utilizando esta tecnología lograron almacenar cantidades enormes de datos en un área diminuta, alcanzando densidades del orden de los 155.000 millones de bits por centímetro cuadrado. Obviamente, falta aún bastante tiempo para que un dispositivo así llegue a las tiendas, pero sirve perfectamente como muestra de qué puede hacer por nosotros esta nueva rama de la ciencia.

Uno de los problemas que sin duda retrasa la utilización de la espintrónica en los chips de los ordenadores o gadgets es que -hasta ahora- no funcionaba demasiado bien sin un costoso, caro y enorme sistema de enfriamiento. Sin embargo, el trabajo realizado por Jon Jansen, de la Universidad de Twente en los Países Bajos, parece que finalmente permitirá a la próxima generación de ordenadores basar su funcionamiento en el spin de los electrones en lugar de utilizar su carga eléctrica. En lugar de codificar los ceros y unos del sistema binario como ausencia o presencia de una diferencia de potencial eléctrico, se utilizarán el sentido de estos "giros" como forma de representar valores binarios. Jansen ha logrado utilizar el spin de los electrones en el silicio a temperatura ambiente por primera vez.

Una de las principales ventajas que tiene este sistema frente a los circuitos electrónicos convencionales es que necesitan de mucha menos energía para funcionar. Ocurre que la "electrónica normal" es el campo eléctrico el encargado de empujar a los electrones a través del circuito, y este proceso es poco eficiente ya que disipa una gran cantidad de energía en forma de calor. Por el contrario, el spin de los electrones puede manipularse mediante un campo magnético que no posee prácticamente perdidas en forma de calor. Los expertos aseguran que usando este sistema se consumiría mucha menos energía y se disiparía menor calor. La idea es alcanzar un control sobre el spin de los electrones similar al que se tiene actualmente sobre la carga de estas partículas. Los experimentos realizados hasta ahora sólo habían tenido éxito utilizando como base materiales semiconductores exóticos -como el arseniuro de galio– a bajas temperaturas. Pero Jansen, al haber encontrado la forma de hacer esto con silicio (el material que más utiliza la industria electrónica) y a temperatura ambiente, prácticamente garantiza que los dispositivos espintrónicos del futuro podrían fabricarse a escala comercial con relativa facilidad.

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Escrito por Ariel Palazzesi

Comentarios

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  1. DESP DE QE TE VENDAN EL SISTEMA ECONOMICO, TE VAN A DECIR QE TENES QE COMPRAR EL SISTEMA DE REFRIGERACION DE HIDROGENO LIQIDO A 15.000u$s y va a venir con recargas de cartuchos de hidrogeno liqido marca HpP con el cual van a extorsionar a sus clientes estafandolos mensualmente, Bil Gate contentooo…..

  2. TRIVI: Esto esta en el texto:

    " Ocurre que la "electrónica normal" es el campo eléctrico el encargado de empujar a los electrones a través del circuito, y este proceso es poco eficiente ya que disipa una gran cantidad de energía en forma de calor. Por el contrario, el spin de los electrones puede manipularse mediante un campo magnético que no posee prácticamente perdidas en forma de calor. Los expertos aseguran que usando este sistema se consumiría mucha menos energía y se disiparía menor calor"

    Osea.. usan un campo magnetico, no electrico.

    • de acuerdo, pero o no me he explicado bien o no me has entendido, si tu intentas alinear el spin de un electron para que señale en un sentido mediante un campo magnetico va a ir bien, el tema es que tienen muchos, es un material y si la temperatura es alta (para esas cosas temperatura ambiente es muy alta) se opone a dicho alineamiento, por lo tanto esto no se podria mantener asi durante mucho tiempo

      gracias por tu aclaracion de todos modos, supongo que a lo mejor hablan de memoria ram o algo asi

  3. ¿El arseniuro de galio es un semiconductor exótico? ¿Desde cuando? No, el arseniuro de galio es un semiconductor bastante común que no se usa de forma tan masiva como el silicio solamente porque es mas caro.

    Una aplicación bien popular es, por ejemplo; el diodo laser de los reproductores de cd’s o dvd’s que es hecho con arseniuro de galio.

  4. Esta noticia como tantas otras mencionando avances en tecnologías de memoria, pero realmente la única que es una realidad es la "memristor" de HP, ya ha superado las pruebas de laboratorio con solvencia, proporciona consumos muy bajos, velocidad como las DRAM, fácil de fabricar siendo una tecnología compatible con la del silicio actual y tiene una progresión de capacidad de almacenamiento colosal. ¡ Bien por HP!

  5. Esta noticia como tantas otras mencionando avances en tecnologías de memoria, pero realmente la única que es una realidad es la "memristor" de HP, ya ha superado las pruebas de laboratorio con solvencia, proporciona consumos muy bajos, velocidad como las DRAM, fácil de fabricar siendo una tecnología compatible con la del silicio actual y tiene una progresión de capacidad de almacenamiento colosal. ¡ Bien por HP!

  6. Esta noticia como tantas otras mencionando avances en tecnologías de memoria, pero realmente la única que es una realidad es la "memristor" de HP, ya ha superado las pruebas de laboratorio con solvencia, proporciona consumos muy bajos, velocidad como las DRAM, fácil de fabricar siendo una tecnología compatible con la del silicio actual y tiene una progresión de capacidad de almacenamiento colosal. ¡ Bien por HP!

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  9. Esta noticia como tantas otras mencionando avances en tecnologías de memoria, pero realmente la única que es una realidad es la "memristor" de HP, ya ha superado las pruebas de laboratorio con solvencia, proporciona consumos muy bajos, velocidad como las DRAM, fácil de fabricar siendo una tecnología compatible con la del silicio actual y tiene una progresión de capacidad de almacenamiento colosal. ¡ Bien por HP!

  10. Esta noticia como tantas otras mencionando avances en tecnologías de memoria, pero realmente la única que es una realidad es la "memristor" de HP, ya ha superado las pruebas de laboratorio con solvencia, proporciona consumos muy bajos, velocidad como las DRAM, fácil de fabricar siendo una tecnología compatible con la del silicio actual y tiene una progresión de capacidad de almacenamiento colosal. ¡ Bien por HP!

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