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transistor de espín

El transistor magnéticamente sensible, también conocido como transistor de espín, transistor de efecto de campo de espín ( spinFET ), transistor de espín Datta-Das o transistor espintrónico ( llamado así por la espintrónica , la tecnología que generó este desarrollo), propuesto originalmente en 1990 por Supriyo Datta y Biswajit Das, [1] es un diseño alternativo del transistor común inventado en la década de 1940. Este dispositivo fue considerado uno de los hitos de la naturaleza en Spin en 2008. [2]

Descripción

El transistor de espín surge como resultado de la investigación sobre la capacidad de los electrones (y otros fermiones ) para exhibir naturalmente uno de dos (y sólo dos) estados de espín : conocidos como "giro hacia arriba" y "giro hacia abajo". Por tanto, los transistores de espín funcionan con el espín de los electrones como si encarnaran un sistema cuántico de dos estados . A diferencia de su predecesor homónimo, que funciona con una corriente eléctrica , los transistores de espín funcionan con electrones en un nivel más fundamental; Es esencialmente la aplicación de electrones colocados en estados particulares de espín para almacenar información.

Una ventaja sobre los transistores normales es que estos estados de espín pueden detectarse y modificarse sin necesidad de aplicar una corriente eléctrica. Esto permite utilizar hardware de detección (como cabezales de discos duros ) que son mucho más pequeños pero incluso más sensibles que los dispositivos actuales, que dependen de amplificadores ruidosos para detectar las cargas diminutas utilizadas en los dispositivos de almacenamiento de datos actuales . El resultado potencial son dispositivos que pueden almacenar más datos en menos espacio y consumir menos energía, utilizando materiales menos costosos. La mayor sensibilidad de los transistores de espín también se está investigando para crear sensores automotrices más sensibles, una medida que se ve alentada por el impulso a vehículos más respetuosos con el medio ambiente. [ cita necesaria ]

Una segunda ventaja de un transistor de espín es que el espín de un electrón es semipermanente y puede usarse como medio para crear un almacenamiento de estado sólido no volátil y rentable que no requiere la aplicación constante de corriente para mantenerse. Es una de las tecnologías que se están explorando para la memoria magnética de acceso aleatorio (MRAM).

Debido a su gran potencial para uso práctico en el mundo de la informática, los transistores de espín se están investigando actualmente en varias empresas de todo el mundo, como en Inglaterra y Suecia. Avances recientes [ ¿cuándo? ] han permitido la producción de transistores de espín, utilizando sustancias fácilmente disponibles, que pueden funcionar a temperatura ambiente: un precursor de la viabilidad comercial.

Referencias

  1. ^ Datta, Supriyo ; Das, Biswajit (1990). "Análogo electrónico del modulador electroóptico". Letras de Física Aplicada . 56 (7): 665–667. Código bibliográfico : 1990ApPhL..56..665D. doi :10.1063/1.102730.
  2. ^ Gerstner, Ed (2008). "Información en un giro". Física de la Naturaleza . 4 (1): S18 – S18. doi : 10.1038/nphys875. ISSN  1745-2481.