Los dispositivos electrónicos convencionales utilizan circuitos semiconductores y transmiten información mediante cargas eléctricas. Sin embargo, estos dispositivos se están llevando a su límite físico y la tecnología se enfrenta a inmensos desafíos para satisfacer la creciente demanda de velocidad y una mayor miniaturización. Dispositivos basados ​​en ondas giratorias, que utilizan excitaciones colectivas de espines electrónicos en materiales magnéticos como portadores de información, tienen un gran potencial como dispositivos de memoria que son más eficientes energéticamente, más rápido, y mayor capacidad.

Si bien los dispositivos basados ​​en ondas de giro son una de las alternativas más prometedoras a la tecnología de semiconductores actual, La propagación de la señal de onda de espín es de naturaleza anisotrópica, sus propiedades varían en diferentes direcciones, lo que plantea desafíos para las aplicaciones industriales prácticas de tales dispositivos.

Un equipo de investigación dirigido por el profesor Adekunle Adeyeye del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Facultad de Ingeniería de la NUS, ha logrado recientemente un avance significativo en la tecnología de procesamiento de información de ondas de giro. Su equipo ha desarrollado con éxito un método novedoso para la propagación simultánea de señales de ondas de espín en múltiples direcciones a la misma frecuencia. sin necesidad de ningún campo magnético externo.

Usando una estructura novedosa que comprende diferentes capas de materiales magnéticos para generar señales de ondas de espín, este enfoque permite operaciones de energía ultrabaja, lo que lo hace adecuado para la integración de dispositivos, así como para un funcionamiento energéticamente eficiente a temperatura ambiente.

"La capacidad de propagar la señal de ondas de espín en direcciones arbitrarias es un requisito clave para la implementación real de los circuitos. Por lo tanto, la implicación de nuestra invención es de gran alcance y aborda un desafío clave para la aplicación industrial de la tecnología de ondas de giro. Esto allanará el camino para el procesamiento de información sin cargo y la realización de dichos dispositivos, "dijo la Dra. Arabinda Haldar, quien es el primer autor del estudio y anteriormente fue investigador del Departamento de NUS. El Dr. Haldar es actualmente profesor asistente en el Instituto Indio de Tecnología de Hyderabad.

El equipo de investigación publicó los hallazgos de su estudio en la revista científica. Avances de la ciencia el 21 de julio de 2017. Este descubrimiento se basa en un estudio anterior del equipo que se publicó en Nanotecnología de la naturaleza en 2016, en el que se desarrolló un dispositivo novedoso que podía transmitir y manipular señales de ondas de espín sin la necesidad de ningún campo magnético externo o corriente. El equipo de investigación ha presentado patentes para estos dos inventos.

"Colectivamente, Ambos descubrimientos harían posible el control bajo demanda de las ondas de giro, así como la manipulación local de información y reprogramación de circuitos magnéticos, permitiendo así la implementación de la computación basada en ondas de espín y el procesamiento coherente de datos, "dijo el profesor Adeyeye.

Avanzando el equipo está explorando el uso de materiales magnéticos novedosos para permitir una transmisión coherente de señales de ondas de giro a larga distancia, con el fin de promover las aplicaciones de la tecnología de ondas de giro.