Laespintronica y la nanotecnologia

LA ESPINTRONICA Y LA NANOTECNOLOGÍA
Julio Cesar Montesdeoca Contreras.
Universidad Politécnica Salesiana.
Facultad de Ingeniería Electrónia
Cuenca, Ecuador.
julioc007mc@gmail.com

I. Introducción.
El presente trabajo presenta a una nueva ciencia en evolución como lo es la espintronica conocida también como magneto-electrónica, en donde intervienen conceptos de tipo electrónico y ademásconceptos de la mecánica cuántica, que ambos parten de la física. Esta nueva ciencia en evolución trata del estudio de los electrones para diversos tipos de estructuras como almacenamiento de datos, comunicaciones.
II. La espintronica.
El concepto de espintrónica es realmente distinto al de la electrónica convencional. En los dispositivos electrónicos convencionales la información se almacena ytransmite por el movimiento de los electrones, partículas subatómicas cargadas negativamente; en la nueva ciencia espintrónica, además de este movimiento, la información se codifica manipulando una propiedad cuántica del electrón, su espín.

La inserción del espín en transistores y otros dispositivos le agrega una variable más al problema e incorpora nuevas posibilidades todavía no implementadasprácticamente pero ya presentes en la mente de científicos y tecnólogos.
La generación de flujos de corrientes polarizadas en espín de forma controlada y la manipulación del espín en forma más general, permitirían no solamente incursionar en tecnología sino construir herramientas para explorar propiedades físicas fundamentales. Las fuentes de corrientes polarizadas en espín pueden provenir dedispositivos de transporte eléctrico u óptico.
La inyección de una CPS se logra, por ejemplo, poniendo en contacto un metal ferromagnético con un metal o semiconductor. En la interfaz se produce una ‘acumulación de espín’, originada en el cambio de naturaleza de los materiales a un lado y al otro de la misma. La polarización en espín de la corriente se va atenuando dentro del material no-magnéticopor sucesivos choques que hacen perder a los electrones la memoria sobre su espín. Si la polarización de la corriente persiste hasta encontrar otra capa magnética, en la interfaz opuesta de un dispositivo, podrá transmitir esta información y ser detectada a través de medidas eléctricas.[1]
III. Funcionamiento de un dispositivo espintrónico.
Un dispositivo espintrónico operaría con electronespolarizados, es decir, que todos ellos posean el mismo valor de espín y con sistemas capaces de ser sensibles a dicha polarización. En tal caso, un dispositivo espintrónico muy simple usando electrones "espín polarizados" podría permitir la transmisión de un par de señales por un único canal, produciendo una señal diferente para los dos valores posibles, duplicando así el ancho de banda del cable.Un paso más avanzado sería disponer de algún dispositivo que pudiese realizar algún tipo de procesamiento en la corriente, de acuerdo con los estados de los espines. [2]
Los chips del futuro basarán su funcionamiento en el spin de los electrones en lugar de utilizar su carga eléctrica como lo hacen en la actualidad.
La creación de circuitos integrados de consumo masivo, construidos en siliciopero basados en la espintrónica, que serán capaces de funcionar a temperatura ambiente y con un consumo de energía ultra bajo.
IV. Colaboración en la industria.
Entidades de investigación como universidades suman esfuerzos para avanzar en el campo de la espintrónica. El gigante de los microprocesadores, IBM, está colaborando estrechamente con la Universidad de Leeds en la investigación de otro tipode memoria informática, la racetrack. Ésta podría aumentar la capacidad de almacenamiento de datos hasta 100 veces más que los dispositivos actuales más avanzados.
V. La memoria racetrack.
La memoria racetrack funciona con un concepto diferente al de la MRAM. La racetrack almacena los datos en nanocables situados entre regiones colindantes de magnetismos opuestos. Se llama racetrack, o pista...