Capacitor spintrônico armazena terabytes de dados
 | ||||
|
Esquema de funcionamento do capacitor spintrônico.
Capacitor spintrônico
Pesquisadores
construíram um novo componente que representa um avanço no desenvolvimento de
uma nova geração de eletrônicos que exigirá menos energia e gerará menos calor.
O feito
foi alcançado explorando as complexas propriedades quânticas dos elétrons -
neste caso, o estado de rotação, ou spin, dos elétrons, que é a base de uma
tecnologia emergente chamada spintrônica.
O
componente inédito é um "capacitor de spin", capaz de gerar e manter
o estado de rotação dos elétrons por várias horas.
Tentativas
anteriores mantiveram o estado de spin por apenas uma fração de segundo.
Capacitor
de spin
Na
eletrônica, um capacitor
armazena energia na forma de carga elétrica - ele é como uma bateria, só que
absorve e libera sua carga de forma muito rápida.
Já um
capacitor de spin é uma variação desse conceito: Em vez de manter apenas a
carga do elétron, ele conserva também o spin dos elétrons armazenados - na
verdade, ele "congela" a posição de spin de cada um dos elétrons.
Essa
capacidade de capturar o spin abre a possibilidade de desenvolvimento de novos
dispositivos que armazenem informações com tanta eficiência que os próprios
dispositivos podem ficar ultraminiaturizados - um capacitor de spin medindo
apenas 2,5 centímetros quadrados pode armazenar 100 Terabytes de dados.
"No
momento, até 70% da energia usada em um dispositivo eletrônico, como um
computador ou telefone celular, é perdida como calor, e estamos falando da
energia que provém dos elétrons que se movem pelos circuitos do dispositivo.
Com os efeitos quânticos que usam luz e elementos ecológicos, pode não haver
perda de calor. Isso significa que o desempenho das tecnologias atuais pode
continuar a se desenvolver de uma maneira mais eficiente e sustentável,
exigindo muito menos energia," disse o professor Oscar Cespedes, da
Universidade de Leeds, no Reino Unido.
Como
funciona um capacitor de spin
Na
computação convencional, a informação é codificada e armazenada como uma série
de bits, zeros e uns no disco rígido, por exemplo. Esses zeros e uns podem ser
representados ou armazenados no disco rígido por alterações na polaridade de
pequenas regiões magnetizadas.
Com a
tecnologia spintrônica, os capacitores de spin podem escrever e ler informações
codificadas no estado de spin dos elétrons - imagine o spin como a direção de
rotação do elétron -, o que pode ser feito usando campos elétricos ou luz.
A
equipe desenvolveu o capacitor de spin usando uma interface de materiais feita
de uma forma de carbono chamada buckminsterfulereno
(buckyballs), óxido de manganês e um eletrodo magnético de cobalto. A interface
entre o nanocarbono e o óxido é capaz de capturar o estado de spin dos
elétrons.
O tempo
que leva para o estado de spin decair foi prolongado usando a interação entre
os átomos de carbono nos fulerenos e o óxido metálico na presença de um
eletrodo magnético.
link
https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=capacitor-de-spin&id=010110200424#.Xqbcx5lv_IU
.
|
0 Comentários