(Phys.org) - Un nuevo trabajo de investigadores de UC Berkeley pronto podría transformar los componentes básicos de la electrónica moderna al hacer de los interruptores nanomagnéticos un reemplazo viable para los transistores convencionales que se encuentran en todas las computadoras.

Transistores basados ​​en semiconductores, los interruptores de encendido y apagado que dirigen el flujo de electricidad y forman el sistema nervioso de una computadora, han estado consumiendo grandes cantidades de energía a temperaturas cada vez más altas a medida que aumentan las velocidades de procesamiento. Durante más de una década, Los investigadores han estado buscando imanes como alternativa a los transistores porque requieren mucha menos energía al cambiar. Sin embargo, hasta ahora, la potencia necesaria para generar el campo magnético para orientar los imanes de modo que puedan encenderse y apagarse fácilmente ha anulado gran parte de los ahorros de energía que se habrían obtenido al alejarse de los transistores.

Los investigadores de UC Berkeley superaron esta limitación explotando las propiedades especiales de lo raro, tantalio de metales pesados.

En un artículo publicado en línea el domingo, 17 de noviembre en el diario Nanotecnología de la naturaleza , los investigadores describen cómo crearon el llamado efecto Spin Hall mediante el uso de nanoimanes colocados sobre el alambre de tantalio y luego enviando una corriente a través del metal. Los electrones en la corriente girarán aleatoriamente en sentido horario o antihorario. Cuando la corriente se envía a través del núcleo atómico de tantalio, Las propiedades físicas del metal clasifican naturalmente los electrones en lados opuestos en función de su dirección de giro. Esto crea la polarización que los investigadores explotaron para cambiar imanes en un circuito lógico sin la necesidad de un campo magnético.

"Este es un gran avance en el impulso de la informática de baja potencia, "dijo el investigador principal del estudio, Sayeef Salahuddin, Profesor asistente de UC Berkeley de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación. "El consumo de energía que estamos viendo es de hasta 10, 000 veces menor que los esquemas de última generación para la computación nanomagnética. Nuestros experimentos son la prueba del concepto de que los imanes podrían algún día ser un reemplazo realista de los transistores ".