La transición de las bombillas a los LED ha reducido drásticamente la cantidad de electricidad que usamos para la iluminación. Después de todo, la mayor parte de la electricidad consumida por las bombillas incandescentes se disipó en forma de calor. Ahora podemos estar al borde de un avance comparable encomponentes electrónicos de la computadora. Hasta ahora, estos han funcionado con electricidad, generando calor no deseado. Si se utilizara la corriente de giro, las computadoras y dispositivos similares podrían funcionar de una manera mucho más eficiente en términos de energía. Dra. Olena Gomonay de la Universidad Johannes GutenbergMainz JGU en Alemania y su equipo junto con el profesor Eiji Saitoh del Instituto Avanzado de Investigación de Materiales AIMR en la Universidad de Tohoku en Japón y su grupo de trabajo ahora han descubierto un efecto que podría hacer que tal transición a la corriente actual sea una realidad.Este efecto simplifica significativamente el diseño de componentes espintrónicos fundamentales.
Al tocar una computadora que ha estado funcionando durante algún tiempo, sentirá calor. Este calor es un efecto secundario indeseable de la corriente eléctrica. No es deseable porque el calor generado, naturalmente, también consume energía. Todos estamos familiarizadoscon este efecto de las bombillas, que se calentaron tanto después de estar encendidas durante horas que podrían quemarte los dedos. Esto se debe a que las bombillas convirtieron solo una fracción de la energía requerida para hacer su trabajo de crear luz. La energía utilizada por los LED,Por otro lado, se usa casi por completo para la iluminación, por lo que no se calientan. Esto hace que los LED sean significativamente más eficientes energéticamente que las bombillas incandescentes tradicionales.
En lugar de usar una corriente eléctrica compuesta de partículas cargadas, una computadora que usa una corriente de partículas con un giro diferente a cero podría manipular el material de sus componentes de la misma manera para realizar cálculos. La diferencia principal es que no se genera calor, los procesos son mucho más eficientes energéticamente. La Dra. Olena Gomonay de la Universidad de Mainz y el profesor Eiji Saitoh de la Universidad de Tohoku han sentado las bases para usar estas corrientes de espín. Más precisamente, han utilizado el concepto de corrientes de espín y lo han aplicado aun material específico. Gomonay compara las corrientes de espín involucradas con el funcionamiento de nuestros cerebros: "Nuestros cerebros procesan cantidades inmensurables de información, pero no se calientan en el proceso. La naturaleza, por lo tanto, está muy por delante de nosotros".Mainz espera emular este modelo.
cambio drástico en el flujo de corriente
Lo bien que fluyen las corrientes de giro depende del material, al igual que en el caso de la corriente eléctrica. Si bien las corrientes de giro siempre pueden fluir en materiales ferromagnéticos, en los materiales antiferromagnéticos los estados con baja resistencia se alternan con aquellos con alta resistencia ". Ahora tenemosencontré una manera de controlar las corrientes de espín por medio de un campo magnético y temperatura, en otras palabras, controlar la resistencia de un sistema antiferromagnético basado en espín ", explicó Gomonay, resumiendo sus resultados.
A una temperatura cercana a la temperatura de transición de fase, Gomonay y su equipo aplicaron un pequeño campo magnético al material. Mientras que el campo magnético aplicado altera la orientación de las corrientes de rotación para permitir que se transporten fácilmente a través del material, la temperaturatiene precisamente dos efectos. Por un lado, una temperatura más alta hace que más partículas del material estén en estado excitado, lo que significa que hay más portadores de espín que pueden transportarse, lo que facilita el transporte de espín. Por otro lado, la alta temperaturapermite operar en un campo magnético bajo.
Por lo tanto, la resistencia y el flujo de corriente cambian drásticamente en varios órdenes de magnitud. "Este efecto, que llamamos magnetorresistencia colosal de espín o SCMR para abreviar, tiene el potencial de simplificar significativamente el diseño de componentes espintrónicos fundamentales", explicó el científico deMainz. Esto es particularmente interesante para dispositivos de almacenamiento como discos duros. Este efecto podría emplearse, por ejemplo, para crear conmutadores de corriente de giro, así como medios de almacenamiento basados en corriente de giro.
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Materiales proporcionados por Johannes Gutenberg Universitaet Mainz . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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