Memória supereficiente para computadores do futuro usa raios T

Redação do Site Inovação Tecnológica - 23/05/2019

A estrutura em forma de gravata-borboleta funciona como uma antena para captar os raios T e mudar o estado do spin.
[Imagem: Schlauderer et al. - 10.1038/s41586-019-1174-7]

Gravação de dados com raios T

Uma equipe da Alemanha, Rússia e Holanda conseguiu inverter a polarização magnética de um material nas menores escalas de tempo já obtidas, a um custo energético mínimo.

Quando se leva em conta que 3% de toda a eletricidade produzida no mundo já é gasta nas centrais de dados - a chamada nuvem - qualquer ganho na eficiência do armazenamento de cada bit de informação pode fazer uma grande diferença para a economia e para o meio ambiente. Este é um dos grandes objetivos do campo da spintrônica.

Os computadores guardam dados em bits que alternam entre dois estados básicos, interpretados como zeros e uns. Remagnetizar o bit, fazendo-o mudar de estado, requer bastante energia - e não é tão rápido quanto gostaríamos.

A equipe desenvolveu uma rota para o chaveamento ultrarrápido do spin em um material chamado ortoferrita de túlio, um dos elementos da família das terras raras.

A grande novidade é que o chaveamento é feito por raios T, ou radiação terahertz.

Picossegundos

A nova técnica foi possível porque parece haver uma conexão especial entre os estados de spin e o componente elétrico de um pulso de raios T. Isso permitiu remagnetizar os bits de memória de modo mais rápido e mais eficiente do que o que é possível usando pulsos de campo magnético.

Os pulsos terahertz têm duração na faixa dos picossegundos, o que corresponde a um ciclo de oscilação da luz, ou seja, é muito mais rápido do que qualquer tecnologia atual.

O chaveamento de cada spin foi completado em apenas 3 picossegundos e quase sem dissipação de energia - a equipe garante que a dissipação de energia está no nível mínimo de perda imposto pelas leis fundamentais da termodinâmica.

O próximo passo é passar da demonstração de conceito para componentes mais próximos da utilização final.

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