Los investigadores que estudian el comportamiento de los materiales a nanoescala en el Laboratorio Nacional Oak Ridge del Departamento de Energía han descubierto un comportamiento notable que podría hacer avanzar los microprocesadores más allá de los chips basados en silicio de la actualidad.
El estudio, presentado en la portada de Materiales electrónicos avanzados , muestra que un solo material de óxido de complejo cristalino, cuando se limita a micro y nanoescalas, puede actuar como un circuito eléctrico de múltiples componentes. Este comportamiento se deriva de una característica inusual de ciertos óxidos complejos llamada separación de fases, en la que pequeñas regiones enel material exhibe propiedades electrónicas y magnéticas muy diferentes.
Significa que las regiones individuales a nanoescala en materiales de óxido complejos pueden comportarse como elementos de circuito autoorganizados, lo que podría admitir nuevos tipos multifuncionales de arquitecturas informáticas.
"Dentro de una sola pieza de material, hay bolsas coexistentes de diferentes comportamientos magnéticos y / o electrónicos", dijo Zac Ward de ORNL, autor correspondiente del estudio. "Lo interesante de este estudio fue que descubrimos que podemos usar esas fasespara actuar como elementos de circuito. El hecho de que también es posible mover estos elementos ofrece la oportunidad intrigante de crear circuitos regrabables en el material ".
Debido a que las fases responden a los campos magnéticos y eléctricos, el material puede controlarse de múltiples maneras, lo que crea la posibilidad de nuevos tipos de chips de computadora.
"Es una nueva forma de pensar acerca de la electrónica, en la que no solo hay campos eléctricos que se apagan y encienden para sus bits", dijo Ward. "Esto no va para la energía bruta. Está buscando explorar enfoques completamente diferentes haciaarquitecturas multifuncionales donde la integración de múltiples estímulos externos se puede hacer en un solo material "
A medida que la industria de la computación busca superar los límites de los chips basados en silicio, el experimento de prueba de principio ORNL muestra que los materiales separados por fases podrían estar mucho más allá del enfoque de "un chip para todos".chip que realiza solo una función, un chip multifuncional podría manejar varias entradas y salidas que se adaptan a las necesidades de una aplicación específica.
"Normalmente, necesitaría unir varios componentes diferentes en una placa de computadora si desea acceder a múltiples sentidos externos", dijo Ward. "Una gran diferencia en nuestro trabajo es que mostramos que ciertos materiales complejos ya tienen estos componentes incorporados"., lo que puede reducir los requisitos de tamaño y potencia "
Los investigadores demostraron su enfoque en un material llamado LPCMO, pero Ward señala que otros materiales separados por fases tienen diferentes propiedades que los ingenieros podrían aprovechar.
"El nuevo enfoque tiene como objetivo aumentar el rendimiento mediante el desarrollo de hardware en torno a las aplicaciones previstas", dijo. "Esto significa que los materiales y arquitecturas que manejan supercomputadoras, computadoras de escritorio y teléfonos inteligentes, que tienen necesidades muy diferentes, ya no se verían obligados aseguir un enfoque de un chip para todos "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Laboratorio Nacional de Oak Ridge . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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