Eletrônica

Memória de plástico usa spin do elétron para guardar dados

Memória de plástico usa spin do elétron para guardar dados
A "memória spintrônica orgânica" é uma ponte entre os computadores atuais e uma sonhada geração de computadores e telas leves e flexíveis, feitos com materiais plásticos. [Imagem: Yoo et al./Nature Materials]

Fazendo uma ponte entre a spintrônica e a eletrônica orgânica, cientistas criaram a primeira memória de computador feita de um material plástico e que utiliza o spin dos elétrons para guardar os dados.

Considerada como uma alternativa promissora à microeletrônica atual, a spintrônica permite armazenar mais dados em menos espaço, processar esses dados mais rapidamente e consumir muito menos energia, virtualmente eliminando o problema do aquecimento dos computadores.

Já a eletrônica orgânica, que usa materiais poliméricos, ou plásticos, já fez sua estreia no mercado na forma telas para celulares, mas deverá fazer muito mais, provavelmente tornando-se a base das telas flexíveis e de enrolar e dos circuitos eletrônicos dobráveis.

Funcionamento da memória spintrônica

Arthur Epstein e seus colegas da Universidade do Estado de Ohio, nos Estados Unidos, descrevem o material usado para construir a nova memória como um híbrido de um semicondutor feito de materiais orgânicos e um polímero semicondutor magnético.

O protótipo é formado por uma fina tira de um ímã orgânico colocada sobre outra tira de um ferromagneto metálico, sendo ambas ligadas a dois conectores elétricos.

O polímero magnético semicondutor é o vanádio tetracianoetanido, o primeiro magneto de base orgânica a funcionar acima da temperatura ambiente.

Os elétrons passam para o polímero e um campo magnético os orienta como spin para cima ou spin para baixo. Os elétrons podem então passar para a camada magnética convencional, mas somente se os spins dos elétrons estiverem com a mesma orientação. Se não, a resistência é muito alta para que eles passem. Assim, os pesquisadores puderam ler os dados de sua memória de spins baseado em se a resistência era alta ou baixa.

Memória spintrônica orgânica

"Nossa maior conquista é que nós usamos este ímã semicondutor à base de polímeros como um polarizador de spin - o que significa que podemos salvar os dados nele usando um pequeno campo magnético - e como um detector de spin - ou seja, podemos ler os dados de volta," explica Epstein. "Agora estamos mais perto de construir um dispositivo feito inteiramente de material orgânico."

A "memória spintrônica orgânica" é uma ponte entre os computadores atuais - eletrônicos (com base no elétron) e feitos de semicondutores - e uma sonhada geração de computadores orgânicos - spintrônicos (com base no spin do elétron) e feitos com materiais poliméricos (ou plásticos).

Alterar o spin de um elétron requer muito pouca energia e praticamente não produz calor. Isso significa que os dispositivos spintrônicos aquecerão menos e poderão funcionar com baterias menores dos que as usadas nos aparelhos atuais. E, sendo inteiramente de plástico, têm o potencial para serem leves e flexíveis.

Sendo uma pesquisa de fronteira, a nova memória atualmente ainda é uma prova de conceito, não estando pronta para ser inserida em computadores reais.

Bibliografia:

Spin injection/detection using an organic-based magnetic semiconductor
Jung-Woo Yoo, Chia-Yi Chen, H. W. Jang, C. W. Bark, V. N. Prigodin, C. B. Eom, A. J. Epstein
Nature Materials
August 2010
Vol.: 9 No 8 pp 638 - 642
DOI: 10.1038/nmat2797




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