Por primera vez, los investigadores han demostrado una nueva forma de realizar funciones esenciales para el cómputo futuro, tres órdenes de magnitud más rápido que los dispositivos comerciales actuales.

Existe una alta posibilidad de que haya comprado una computadora o un teléfono inteligente en algún momento de esta década. Cuando miró la descripción, puede haber notado que la velocidad de tales dispositivos a menudo se mide en gigahertz (GHz). En la actualidad la mayoría de los dispositivos están alrededor de unos pocos gigahertz. Pero el progreso se acelera y se buscan nuevas formas de aumentar la frecuencia y el rendimiento de nuestros dispositivos. Con este fin, los investigadores de UTokyo de la Escuela de Graduados de Ingeniería y de la Escuela de Graduados de Ciencias Fronterizas exploran el campo emergente de la espintrónica.

“Espero que nuestra investigación conduzca a dispositivos de memoria y lógica basados ​​en la técnica espintrónica”, dijo Ohya. “Dentro de décadas, las personas deberían ver los teléfonos inteligentes y los centros de datos espintrónicos. Nos daríamos cuenta de increíbles ganancias de rendimiento en áreas como la inteligencia artificial y más allá”.

Por ejemplo, el cálculo se basa en los estados conmutables de un material físico como una forma de transferir información. Famoso, el 1 y el 0 que comprenden el código binario están representados por niveles de voltaje en cables de comunicación o estados magnéticos de un metal magnético en un disco duro. Cuanto más rápido sea el cambio entre estados, mayor será el rendimiento del dispositivo. En dispositivos espintrónicos, los estados de magnetización de espín discretos representan dígitos binarios.

Una forma en que los investigadores crean esta propiedad es irradiar un material magnético especial con pulsos cortos pero de alta frecuencia de radiación de terahertz, similar a la de los escáneres corporales de aeropuertos.

Otros investigadores han intentado esto antes, pero el cambio magnético en respuesta a los pulsos fue solo del 1 por ciento, demasiado pequeño para ser de uso práctico.

Ahora, sin embargo, Ohya y su equipo demostraron con éxito un cambio de mayor magnitud en la magnetización de las nanopartículas de MnAs sometidas a pulsos de terahertz. Esta mayor respuesta del 20 por ciento significa que podría ser más útil en la investigación y sugerencias sobre posibles aplicaciones futuras.

“En lugar de eso, incrustamos nuestras nanopartículas ferromagnéticas en una película semiconductora de 100 nanómetros de espesor. Esto dificulta la radiación mucho menos, de modo que el campo eléctrico de terahertz alcanza y voltea los espines y, por lo tanto, la magnetización de las nanopartículas”.

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