Proceso de fabricación de los nuevos nanoimanes 3D:utilizando un inyector de gas y un microscopio electrónico, se imprime un andamio en 3D sobre un sustrato de silicio (pasos 1 y 2). El material magnético se deposita sobre todo el conjunto (verde, paso 3). Luego, la información magnética se lee del sustrato y la nanoestructura de forma independiente mediante el uso de un láser (rojo, paso 4). Crédito:Dédalo Sanz-Hernández
Desde finales de la década de 1960, Los dispositivos electrónicos han almacenado y transmitido información (bits) en circuitos bidimensionales. Ahora, Investigadores de la Universidad de Cambridge han creado un circuito magnético a nanoescala capaz de mover información a través del espacio tridimensional. Este avance podría conducir a un aumento importante en las capacidades de almacenamiento y procesamiento de los dispositivos electrónicos con respecto a los que se utilizan en la actualidad.
Con las tecnologías actuales llegando a los límites de lo que permite la física, los investigadores están comenzando a explorar la tercera dimensión en busca de una ruta para mejorar los dispositivos electrónicos.
En un estudio reciente publicado en la revista ACS Nano , investigadores de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) y TU Eindhoven (Países Bajos), demuestran que la combinación de las técnicas más avanzadas en nanoimpresión 3D con métodos tradicionales permite circuitos funcionales que pueden procesar información.
"Demostramos una nueva forma de fabricar y utilizar un dispositivo magnético que, en una escala nanométrica, puede mover información de forma controlable a lo largo de las tres dimensiones del espacio, "destaca Amalio Fernández-Pacheco, investigador principal del proyecto en el Laboratorio Cavendish de Cambridge. Para crear estos nano-imanes en 3-D, se utiliza un microscopio electrónico junto con un inyector de gas para imprimir en 3D un andamio suspendido sobre un sustrato de silicio 2-D tradicional. Después de la nanoimpresión 3D, Se deposita material magnético sobre todo el conjunto para permitir el transporte de la información.
Amalio Fernández-Pacheco, investigador principal del proyecto (izquierda) y Dédalo Sanz-Hernández, autor principal del trabajo (derecha) posando con el sistema óptico utilizado en la Universidad de Cambridge para leer información de nanoestructuras magnéticas 3-D. Crédito:Dédalo Sanz-Hernández
Combinando un protocolo de fabricación preciso con un sistema láser hecho a medida, los autores han detectado estructuras que están casi completamente suspendidas y tienen anchos de solo 300 nanómetros.
"En este trabajo, no solo demostramos un gran salto en las capacidades de nanofabricación, pero también, hemos desarrollado un sistema que nos permite mirar estos pequeños dispositivos de una manera relativamente simple, "dice Dédalo Sanz-Hernández, líder de este trabajo.
"La información dentro del dispositivo se puede leer usando un solo láser en configuración de campo oscuro (una técnica diseñada para aislar objetos pequeños de fondos brillantes), " el explica.
Este avance es parte del campo más amplio de la espintrónica. Las tecnologías de espintrónica no solo explotan los electrones de carga eléctrica para almacenar y procesar información, pero también su giro, permitiendo el desarrollo de circuitos electrónicos que se benefician de una mayor eficiencia energética que las tecnologías actuales.
“Proyectos como este abren el camino al desarrollo de una generación completamente nueva de dispositivos magnéticos que pueden almacenar información en movimiento y procesar de una manera muy eficiente mediante la explotación de las tres dimensiones del espacio, "dice Fernández-Pacheco.
