Las computadoras clásicas usan valores binarios 0/1 para funcionar. Por el contrario, nuestras células cerebrales pueden usar más valores para operar, lo que las hace más eficientes energéticamente que las computadoras. Por eso los científicos están interesados en neuromórficos similares al cerebroinformática. Físicos de la Universidad de Groningen Países Bajos han utilizado un óxido complejo para crear elementos comparables a las neuronas y sinapsis del cerebro mediante espines, una propiedad magnética de los electrones. Sus resultados se publicaron el 18 de mayo en la revista. Fronteras en nanotecnología.
Aunque las computadoras pueden hacer cálculos sencillos mucho más rápido que los humanos, nuestros cerebros superan a las máquinas de silicio en tareas como el reconocimiento de objetos. Además, nuestro cerebro usa menos energía que las computadoras. Parte de esto se puede explicar por la forma en que opera nuestro cerebro: mientras que una computadorautiliza un sistema binario con valores 0 o 1, las células cerebrales pueden proporcionar más señales analógicas con un rango de valores.
películas delgadas
El funcionamiento de nuestros cerebros se puede simular en computadoras, pero la arquitectura básica aún se basa en un sistema binario. Es por eso que los científicos buscan formas de expandir esto, creando hardware que es más parecido al cerebro, pero que también interactuará con los sistemas normales."Una idea es crear bits magnéticos que pueden tener estados intermedios", dice Tamalika Banerjee, profesora de espintrónica de materiales funcionales en el Instituto Zernike de Materiales Avanzados de la Universidad de Groningen. Trabaja en espintrónica, que utiliza una propiedad magnética deelectrones llamados 'espín' para transportar, manipular y almacenar información.
En este estudio, su estudiante de doctorado Anouk Goossens, primer autor del artículo, creó películas delgadas de un metal ferromagnético óxido de rutenato de estroncio, SRO cultivado en un sustrato de óxido de titanato de estroncio. La película delgada resultante contenía dominios magnéticos queeran perpendiculares al plano de la película. "Se pueden cambiar de forma más eficiente que los dominios magnéticos en el plano", explica Goossens. Al adaptar las condiciones de crecimiento, es posible controlar la orientación del cristal en el SRO.-se han creado dominios magnéticos de plano utilizando otras técnicas, pero estas normalmente requieren estructuras de capas complejas.
anisotropía magnética
Los dominios magnéticos se pueden cambiar usando una corriente a través de un electrodo de platino en la parte superior del SRO. Goossens: 'Cuando los dominios magnéticos están orientados perfectamente perpendiculares a la película, este cambio es determinista: todo el dominio cambiará'. Sin embargo,cuando los dominios magnéticos están ligeramente inclinados, la respuesta es probabilística: no todos los dominios son iguales, y los valores intermedios ocurren cuando solo una parte de los cristales en el dominio han cambiado.
Al elegir variantes del sustrato en el que se cultiva el SRO, los científicos pueden controlar su anisotropía magnética. Esto les permite producir dos dispositivos espintrónicos diferentes. "Esta anisotropía magnética es exactamente lo que queríamos", dice Goossens. "Conmutación probabilísticase compara con el funcionamiento de las neuronas, mientras que el cambio determinista se parece más a una sinapsis '.
Los científicos esperan que en el futuro, se pueda crear hardware de computadora similar al cerebro combinando estos diferentes dominios en un dispositivo espintrónico que se pueda conectar a circuitos estándar basados en silicio. Además, la conmutación probabilística también permitiría la computación estocástica, unatecnología prometedora que representa valores continuos mediante flujos de bits aleatorios. Banerjee: "Hemos encontrado una manera de controlar los estados intermedios, no solo para la memoria sino también para la computación".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Groningen . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :