¿ESPINTRÓNICA.....?

Centro de ciencias y aplicaciones IBM-Stanford de la Espintrónica

El centro de ciencia y aplicaciones de la espintrónica de la IBM-Stanford (SpinAps) se creó en 2004 para impulsar experimentos con magnetismo y materiales magnéticos, combinando la experiencia y conocimientos en heteroestructuras de metal aislante del centro de investigación Almaden de la IBM con el trabajo teórico y experimental en semiconductores de la Universidad de Stanford. Esta colaboración dinámica entre los científicos y los ingenieros de Almadén, la facultad de Stanford, y los estudiantes y post-doctorales que trabajan en ambas instalaciones tiene por objeto aclarar tanto los fundamentos teóricos y prácticos del campo emergente de la espintrónica y desarrollar una tecnología avanzada que tenga como base los fundamentos poco claros, que están involucrados.

¿Qué es la espintrónica?

La palabra "espintrónica" (abreviación de "spin electrónico") se refiere a los productos que se aprovechan de la propiedad cuántica de los electrones llamado "spin". Los electrones en realidad no giran alrededor de un eje, aunque en muchos aspectos, pueden comportarse como si lo hacen . Más familiar es la característica cuántica del electrón de "carga negativa": el movimiento de la carga genera corriente eléctrica.

El spin del electrón tiene dos estados posibles, ya sea "arriba" o "abajo." La alineación de los espines en un material crea el magnetismo. Por otra parte, los campos magnéticos afectan la translación de "arriba" y "abajo" de los electrones de una manera diferente En condiciones normales, el spin de los electrones en conducción son aproximadamente la mitad de arriba y la mitad hacia abajo. El control del spin de los electrones dentro de un dispositivo puede producir cambios sorprendentes e importantes en sus propiedades. Una nueva generación de dispositivos basados en la manipulación del spin en los sólidos pueden tener nueva funcionalidad que podría proporcionar una base para todo los nuevos paradigmas de computación.

Por ejemplo, el primer dispositivo espintrónicos utilizado - el Magnetoresistivo gigante (GMR) con un cabezal spin-válvula para unidades de disco duro magnéticos - presenta grandes cambios en la resistencia eléctrica debido a las variaciones en la orientación magnética relativa de las capas con un espesor en ambos lados de sólo 2-3 átomos. Cuando las orientaciones están en la misma dirección ( "paralelo"), los electrones con un tipo de spin pasan libremente, mientras que aquellos con un giro opuesto encuentran una mayor resistencia. Cuando las orientaciones magnéticas están en direcciones opuestas ( "antiparalelo"), todos los electrones encuentran resistencia, resultando en una alta resistencia eléctrica total en el cabezal. Mediante el diseño de la estructura, con un débil campo magnético exterior se pueden cambiar las orientaciones relativas del campo magnético de las capas clave, el cabezal GMR se convirtió en un sensor extraordinario del campo magnético. La IBM es pionera desde 1997, el cabezal GMR permitió que unidades de disco duro pudieran leer bits de data más pequeños, logrando incrementar la densidad de almacenamiento unas 40 veces en los últimos siete años.

Las estructuras espintronicas también están en el corazón de la memoria de acceso aleatorio magnética (MRAM), una memoria no volátil propuesta originalmente por IBM y actualmente desarrollado por la IBM, Infineon y otros.

Fuente:www.almaden.ibm.com
Traducción:Ing. javier vivas