Investigadores de la UB y de la Universidad de Nueva York muestran cómo crear y controlar ondas de espín en nanoestructuras
Un equipo de físicos de la UB y de la Universidad de Nueva York (NYU) ha desarrollado un método para controlar las oscilaciones que tienen lugar dentro de un material magnético y que se pueden utilizar para almacenar y transportar información. Este descubrimiento podría mejorar la capacidad de cálculo de los nuevos procesadores y al mismo tiempo reducir su consumo de energía.
Los resultados se publican en la revista Nature Nanotechnology y muestran cómo se pueden manipular ondas de espín en nanomateriales magnéticos. Estas ondas son muy parecidas a las que se propagan por la superficie de un océano. Además, las ondas de espín, al igual que las electromagnéticas (como la luz o las ondas de radio), también pueden transferir energía e información de un lugar a otro de forma eficiente.
Un equipo de físicos de la UB y de la Universidad de Nueva York (NYU) ha desarrollado un método para controlar las oscilaciones que tienen lugar dentro de un material magnético y que se pueden utilizar para almacenar y transportar información. Este descubrimiento podría mejorar la capacidad de cálculo de los nuevos procesadores y al mismo tiempo reducir su consumo de energía.
Los resultados se publican en la revista Nature Nanotechnology y muestran cómo se pueden manipular ondas de espín en nanomateriales magnéticos. Estas ondas son muy parecidas a las que se propagan por la superficie de un océano. Además, las ondas de espín, al igual que las electromagnéticas (como la luz o las ondas de radio), también pueden transferir energía e información de un lugar a otro de forma eficiente.
El objetivo principal de esta investigación era desarrollar un mecanismo para controlar las ondas de espín. En este estudio, los investigadores del equipo UB-NYU muestran cómo las ondas de espín se pueden atrapar mediante «gotas» magnéticas: un paso más para conseguir su control.
«Las ondas de espín tienen potencial para llevar el procesamiento de la información a un estadio superior al de la era digital, más inspirado en cómo funciona el cerebro», explica Ferran Macià, investigador del Departamento de Física Fundamental de la UB y primer autor del artículo. «Nuestros resultados muestran que podemos crear ondas de espín en espacios minúsculos confinados y que podemos almacenar energía en ellos. Ahora nos falta investigar hasta qué punto se pueden propagar estas ondas y cómo se deben utilizar para codificar información».
Los demás autores del estudio son Andrew Kent, de la Universidad de Nueva York, y Dirk Backes, antes investigador posdoctoral en la NYU, y actualmente en la Universidad de Cambridge.
En el estudio, los investigadores han llevado a cabo una serie de experimentos mediante los que han construido contactos eléctricos a escala nanométrica por donde inyectar corrientes eléctricas en materiales magnéticos, un proceso desarrollado especialmente para crear y controlar los movimientos de las ondas de espín. En concreto, mediante la interacción de diferentes fuerzas magnéticas fueron capaces de atrapar las ondas de espín en «gotas» magnéticas. Ahora, dicen los científicos, habría que centrarse en la forma de mover la energía localizada en las gotas.
«Sabíamos que las ondas de espín se podían propagar; pero en este estudio hemos demostrado que también las podemos capturar en un lugar específico», explica Macià. «Cambiando las fuerzas magnéticas —por ejemplo, con corrientes eléctricas o corrientes de espín—, deberíamos ser capaces de hacer que las gotas magnéticas emitan la energía guardada en la dirección que más nos interese», concluye el investigador de la UB.
Artículo:
F. Macià, D. Backes y A. D. Kent. «Stable Magnetic Droplet Solitons in Spin Transfer Nanocontacts». Nano Technology, 17 de noviembre de 2014.