Un equipo de investigadores con sede en Manchester, Países Bajos, Singapur, España, Suiza y EE. UU. Ha publicado una nueva revisión sobre un campo de desarrollo de dispositivos informáticos conocido como spintronics, que podría ver el grafeno utilizado como bloque de construcción para la electrónica de próxima generación.
Los avances y fenómenos teóricos y experimentales recientes en los estudios del transporte de espín electrónico en grafeno y materiales bidimensionales 2D relacionados han surgido como un área fascinante de investigación y desarrollo.
Spintronics es la combinación de electrónica y magnetismo, a nanoescala y podría conducir a la próxima generación de electrónica de alta velocidad. Los dispositivos Spintronic son una alternativa viable para la nanoelectrónica más allá de la ley de Moore, que ofrece una mayor eficiencia energética y una menor disipación en comparación con la electrónica convencional,que depende de las corrientes de carga. En principio, podríamos tener teléfonos y tabletas que funcionen con transistores y memorias basados en espín.
Como se publicó en APS Journal Revisión de la física moderna , la revisión se centra en las nuevas perspectivas proporcionadas por las heteroestructuras y sus fenómenos emergentes, incluidos los efectos de giro-órbita habilitados para la proximidad, acoplamiento de giro a la luz, sintonización eléctrica y magnetismo 2D.
La persona promedio ya se encuentra con spintronics en computadoras portátiles y PC, que ya están usando spintronics en forma de sensores magnéticos en los cabezales de lectura de unidades de disco duro. Estos sensores también se usan en la industria automotriz.
Spintronics es un nuevo enfoque para el desarrollo de la electrónica donde los dispositivos de memoria RAM y los dispositivos lógicos transistores se implementan con el uso de 'spin', que es la propiedad básica de los electrones que hacen que se comporten como pequeños imanes, comoasí como la carga electrónica.
El Dr. Ivan Vera Marun, profesor de Física de la Materia Condensada de la Universidad de Manchester dijo: "El progreso continuo en la grafeno espintrónica, y más ampliamente en las heteroestructuras 2D, ha resultado en la creación, el transporte y la detección eficientes de la información del espín utilizando efectospreviamente inaccesible al grafeno solo.
"A medida que continúan los esfuerzos tanto en los aspectos fundamentales como tecnológicos, creemos que el transporte de espín balístico se realizará en heteroestructuras 2D, incluso a temperatura ambiente. Tal transporte permitiría el uso práctico de las propiedades mecánicas cuánticas de las funciones de onda de electrones, lo que generaría espinesen materiales 2D al servicio de futuros enfoques de computación cuántica "
El transporte controlado de espín en grafeno y otros materiales bidimensionales se ha vuelto cada vez más prometedor para aplicaciones en dispositivos. De particular interés son las heteroestructuras personalizadas, conocidas como heteroestructuras de Van der Waals, que consisten en pilas de materiales bidimensionales de forma precisaorden controlada. Esta revisión ofrece una visión general de este campo en desarrollo de la espintrónica de grafeno y describe el estado experimental y teórico del arte.
Ya se están produciendo miles de millones de dispositivos spintronics, como sensores y memorias. Cada unidad de disco duro tiene un sensor magnético que utiliza un flujo de giros, y los chips de memoria de acceso aleatorio magnético MRAM son cada vez más populares.
En la última década, se han obtenido resultados interesantes en el campo de la espintrónica de grafeno, evolucionando hacia una próxima generación de estudios que se extienden a nuevos compuestos bidimensionales 2D.
Desde su aislamiento en 2004, el grafeno ha abierto la puerta a otros materiales 2D. Los investigadores pueden usar estos materiales para crear pilas de materiales 2D llamados heteroestructuras. Estos se pueden combinar con grafeno para crear nuevos 'materiales de diseño' para producir aplicaciones originalmentelimitado a la ciencia ficción.
El profesor Francisco Guinea, coautor del artículo, dijo: "El campo de la espintrónica, las propiedades y la manipulación de los giros en los materiales ha sacado a la luz una serie de aspectos novedosos en el comportamiento de los sólidos. El estudio de los aspectos fundamentales del movimientodel giro que transporta electrones es uno de los campos más activos en la física de la materia condensada "
La identificación y caracterización de nuevos materiales cuánticos con propiedades topológicas electrónicas y magnéticas no triviales se está estudiando intensamente en todo el mundo, después de la formulación, en 2004, del concepto de aisladores topológicos. La espintrónica se encuentra en el centro de esta búsqueda. Debido a supureza, resistencia y simplicidad, los materiales bidimensionales son la mejor plataforma donde encontrar estas características topológicas únicas que relacionan la física cuántica, la electrónica y el magnetismo ".
En general, el campo de la espintrónica en grafeno y materiales 2D relacionados actualmente se está moviendo hacia la demostración de dispositivos espintrónicos de grafeno prácticos como nano-osciladores acoplados para aplicaciones en campos de comunicación espacial, enlaces de radio de alta velocidad, radar de vehículos y comunicación entre chipsaplicaciones.
Los materiales avanzados son uno de los faros de investigación de la Universidad de Manchester: ejemplos de descubrimientos pioneros, colaboración interdisciplinaria y asociaciones intersectoriales que abordan algunas de las preguntas más importantes que enfrenta el planeta. #ResearchBeacons
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Materiales proporcionado por Universidad de Manchester . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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