• Home
  • Química
  • Astronomía
  • Energía
  • Naturaleza
  • Biología
  • Física
  • Electrónica
  • El ciclo de giro:la nanoresearch podría conducir a la próxima generación de transistores

    La estudiante de posgrado Anh Tuan Ngo y el miembro de la facultad Sergio Ulloa. Crédito de la foto:Erica McKeehan

    (PhysOrg.com) - Durante décadas, los transistores dentro de las radios, Los televisores y otros artículos cotidianos han transmitido datos controlando el movimiento de la carga del electrón. Los científicos ahora han descubierto que los transistores podrían usar menos energía, generan menos calor y operan a velocidades más altas si explotan otra propiedad del electrón:su espín.

    En 1921, Los científicos descubrieron que cada electrón tiene espín, un momento angular inherente que hace que el electrón gire a medida que se mueve alrededor de un eje. Desde entonces, Investigadores de todo el mundo y de la Universidad de Ohio han estado desarrollando dispositivos electrónicos que incorporan datos dentro del espín de un electrón. El campo emergente de la electrónica de espín, o espintrónica, podría revolucionar los dispositivos de almacenamiento de memoria y las computadoras cuánticas.

    Hasta ahora, Los científicos que desarrollan la electrónica de espín han controlado el espín conectando un imán externo directamente a los dispositivos. Pero con la demanda de transistores más pequeños en aumento, el uso de un imán voluminoso no es una forma eficaz o práctica de manipular la orientación del espín de un electrón, dijo Sergio Ulloa, profesor de física y astronomía en la Universidad de Ohio.

    "El santo grial de la espintrónica es abordar el giro con algo más que imanes, ”Dijo Ulloa. "Un campo eléctrico es portátil y fácil de encender y apagar".

    Ulloa y el estudiante de posgrado Anh Tuan Ngo ayudaron a resolver este problema al proporcionar un modelo teórico para un experimento reciente que fue el primero en controlar con éxito el espín de un electrón utilizando campos puramente eléctricos. Estos hallazgos fueron publicados en la revista Nanotecnología de la naturaleza .

    El equipo colaboró ​​con un grupo de investigación de la Universidad de Cincinnati, dirigido por Philippe Debray y Marc Cahay. Debray concibió y diseñó los experimentos. Los cálculos de los investigadores de la Universidad de Ohio explicaron el comportamiento de los electrones en las condiciones experimentales de Debray y predijeron qué tan fuerte sería el control del campo eléctrico sobre el giro.

    Su investigación también reveló una de las condiciones clave del experimento:que la pequeña conexión por la que viajan los electrones en el dispositivo debe ser asimétrica.

    “Imagina que estás caminando por un bosque y hay montañas a ambos lados de ti. Si de un lado las montañas son más altas, podrás saber en qué dirección estás caminando, ”Dijo Ulloa. “El electrón sabrá que hay asimetría, y su giro podrá indicar en qué dirección está hacia arriba ".

    Controlar el giro electrónicamente tiene importantes implicaciones para el futuro de dispositivos novedosos como transistores, pero este experimento es solo el primer paso de muchos, Dijo Ulloa. El siguiente paso sería reelaborar el experimento para que pudiera realizarse a un nivel más alto, temperatura más práctica que no requiere el uso de helio líquido.

    Proporcionado por la Universidad de Ohio (noticias:web)


    © Ciencia https://es.scienceaq.com