Eletrônica

Componente magnônico armazena e processa dados

Componente magnetrônico armazena e processa dados
O nano-oscilador recebe e dirige as ondas de spin, que podem ser usadas para armazenar ou processar dados. [Imagem: Ferran Macià et al./Nanotechnology]

Ondas de spin

Físicos desenvolveram um novo componente capaz de criar e conduzir ondas que se deslocam em campos magnéticos.

Essas ondas prometem acelerar a comunicação de dados e a velocidade dos processadores - há poucos dias o potencial dessas ondas foi demonstrado em uma memória holográfica.

As ondas de spin são ondas que se movem em materiais magnéticos.

Em termos físicos, elas não são muito diferentes das ondas do mar, embora sua semelhança com as ondas eletromagnéticas (onda de luz ou de rádio) signifique que as ondas de spin podem transferir energia e informação de um lugar para outro de forma eficiente.

"As ondas de spin têm um potencial tremendo para otimizar a funcionalidade de uma série de tecnologias," afirmou o professor Andrew Kent, da Universidade de Nova Iorque. "Nossos resultados marcam mais um passo vital no aproveitamento de um recurso que é mais rápido e energeticamente mais eficiente do que aquilo de que dispomos hoje."

Os resultados a que o pesquisador se refere estão embutidos em um novo componente capaz de receber, gerar e dirigir as ondas de spin no interior de materiais, componentes que podem ser chamados de magnônicos - assim como os eletrônicos são baseado no elétron, os magnônicos são baseados no magnetismo.

Ondas que armazenam e processam

As ondas eletromagnéticas que são recebidas por antenas podem ser convertidas em ondas de spin.

O problema é que as ondas de spin resultantes têm um comprimento de onda muito longo e se propagam muito lentamente.

Por outro lado, ondas de spin de comprimentos de onda mais curtos podem mover-se por longas distâncias, com maior velocidade e consumindo menos energia - tudo o que é necessário para otimizar aparelhos eletrônicos e de comunicação.

Ferran Macià, que faz parte da equipe do professor Kent, desenvolveu então um nano-oscilador de torque de spin (STNO: spin torque nano-oscillator), um componente em nanoescala que é capaz de converter uma corrente contínua em ondas de spin com grande nível de controle.

Os experimentos mostraram que estes osciladores podem ser organizados em matrizes para direcionar a energia das ondas de spin, de forma muito parecida com o que as antenas fazem com as ondas eletromagnéticas.

Ainda mais importante, eles desenvolveram uma técnica que permite que as ondas de spin naveguem em padrões e direções específicas ao longo do material magnético.

Em termos práticos, o experimento vem se juntar à memória holográfica citada anteriormente, já que esses componentes magnônicos, ou magnetrônicos, podem ser usados tanto para armazenar quanto para processar dados - um campo emergente conhecido como spintrônica.

Bibliografia:

Spin-wave interference patterns created by spin-torque nano-oscillators for memory and computation
Ferran Macià, Andrew D. Kent, Frank C. Hoppensteadt
Nanotechnology
Vol.: 22 095301
DOI: 10.1088/0957-4484/22/9/095301




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