Eletrônica

Processador magnético não terá transistores, terá furos

Processador magnético não terá transistores, terá furos
Não são elétrons que se propagam, mas ondas de spin, similares às olas que se vê nos estádios. [Imagem: Tobias Schneider et al. - 10.1038/srep41157]

Computação magnética

O conceito não pode ser mais simples: placas de materiais magnéticos perfuradas.

Mas essa estrutura simples pode fazer nada menos do que cálculos computacionais, de forma similar aos transistores, só que de forma mais rápida e consumindo uma fração da energia dos processadores atuais.

Uma equipe internacional, sediada no Centro Helmholtz, na Alemanha, demonstrou como uma placa perfurada de cobalto pode ser programada de forma confiável a temperatura ambiente.

Cada furo compõe o que os pesquisadores chamam de um "antiponto", e cada antiponto pode ser configurado em até três estados magnéticos diferentes, o que significa que cada bit dessa nova arquitetura computacional é na verdade um trit, podendo armazenar três dados diferentes.

Antipontos

Cada antiponto é um furo simples, com aproximadamente 250 nanômetros de diâmetro. Eles são feitos em intervalos regulares, de 150 nanômetros, em uma camada de cobalto com uma espessura de 50 nanômetros.

Nessas dimensões exatas, a grade de antipontos de cobalto apresentou propriedades inusitadas: com a ajuda de um campo magnético aplicado externamente, cada furo pode ser programado individualmente para assumir até três estados magnéticos.

"Os antipontos estão agora no foco da pesquisa internacional. Otimizando a geometria dos antipontos, nós conseguimos demonstrar que os spins, ou os momentos magnéticos dos elétrons, podem ser programados de forma confiável em torno dos buracos," disse o professor Rantej Bali.

Antipontos
O segredo da computação magnética está na geometria precisa dos antipontos. [Imagem: HZDR]

Blocos para a lógica futura

Uma vez que os furos programáveis individualmente estão situados em uma camada de metal magnético - o cobalto - a geometria da grade pode ser usada em processadores que funcionem com ondas de spin, em vez de corrente elétrica.

"As ondas de spin são semelhantes às chamadas ondas mexicanas, que você vê nos estádios de futebol. A onda se propaga através do estádio, mas os fãs individuais, no nosso caso os elétrons, continuam em seus lugares," explica o professor Bali.

Processadores que se baseiem nessas ondas de spin podem funcionar usando muito menos energia do que os processadores de hoje, porque não há nenhuma corrente elétrica envolvida, já que os elétrons não precisam circular de antiponto em antiponto.

Para fazer cálculos, as diversas ondas de spin podem ser programadas para seguir direções específicas. Isso, por sua vez, promete uma maior velocidade de processamento nesses futuros chips magnéticos.

Bibliografia:

Programmability of Co-antidot lattices of optimized geometry
Tobias Schneider, Manuel Langer, Julia Alekhina, Ewa Kowalska, Antje Oelschlägel, Anna Semisalova, Andreas Neudert, Kilian Lenz, Kay Potzger, Mikhail P. Kostylev, Jürgen Fassbender, Adekunle O. Adeyeye, Jürgen Lindner, Rantej Bali
Nature Scientific Reports
Vol.: 7, Article number: 41157
DOI: 10.1038/srep41157




Outras notícias sobre:

Mais Temas