Los investigadores de la Universidad de Tokio han creado un componente electrónico que demuestra funciones y habilidades importantes para las generaciones futuras de dispositivos de memoria y lógica computacional. Es entre uno y dos órdenes de magnitud más eficiente energéticamente que los intentos anteriores de crear un componente con el mismo tipo de comportamiento. Esto podría tener aplicaciones en el campo emergente de la espintrónica.

Spintronics explora la posibilidad de alto rendimiento, componentes de bajo consumo para lógica y memoria. Se basa en la idea de codificar información en el giro de un electrón, una propiedad relacionada con el momento angular, en lugar de utilizar paquetes de electrones para representar bits.

Una de las claves para desbloquear el potencial de la espintrónica radica en la capacidad de magnetizar materiales de manera rápida y eficiente. El profesor Masaaki Tanaka de la Universidad de Tokio y sus colegas han logrado un avance importante en esta área. El equipo ha creado un componente, una fina película de material ferromagnético, cuya magnetización se puede invertir completamente con la aplicación de densidades de corriente muy pequeñas. Estos son entre uno y dos órdenes de magnitud más pequeños que las densidades actuales requeridas por técnicas anteriores, por lo que este dispositivo es mucho más eficiente.

"Estamos tratando de resolver el problema del gran consumo de energía requerido para la inversión de magnetización en dispositivos de memoria magnética, ", dijo Tanaka." Nuestro material semiconductor ferromagnético, arseniuro de galio y manganeso (GaMnAs), es ideal para esta tarea, ya que es un monocristal de alta calidad. Las películas menos ordenadas tienen una tendencia indeseable a voltear los giros de los electrones. Esto es similar a la resistencia en los materiales electrónicos y es el tipo de ineficiencia que intentamos reducir ".

La película de GaMnAs que el equipo utilizó para su experimento también es especial en otro sentido. Es especialmente delgado gracias a un proceso de fabricación conocido como epitaxia de haz molecular. Con este método, los dispositivos se pueden construir de manera más simple que otros experimentos análogos que intentan utilizar múltiples capas en lugar de películas delgadas de una sola capa.

"No esperábamos que la magnetización se pudiera revertir en este material con una densidad de corriente tan baja; nos sorprendió mucho cuando encontramos este fenómeno, "concluye Tanaka." Nuestro estudio promoverá la investigación del desarrollo de materiales para una inversión de magnetización más eficiente. Y esto, a su vez, ayudará a los investigadores a realizar desarrollos prometedores en espintrónica ".

El estudio se informa en Comunicaciones de la naturaleza .