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Eletrônica

Nanoímãs inclinados prometem memória dentro do processador

Redação do Site Inovação Tecnológica - 14/08/2015

Nanoímãs inclinados põem memória magnética dentro dos processadores
Captura de tela de uma simulação computadorizada que testou a inclinação dos nanomagnetos necessária para manter o efeito gerado pelo tântalo - 2 graus é suficiente.
[Imagem: Samuel Smith/UC Berkeley]

Memórias magnéticas

Já pensou construir uma memória magnética sem precisar de um campo magnético externo para ler e gravar os dados?

Memórias magnéticas são interessantes porque elas não perdem os dados quando o aparelho é desligado - lembra-se do longamente esperado boot instantâneo? - e podem alcançar uma miniaturização extrema porque cada bit pode ser gravado em nanomagnetos e, em última instância, no spin de um único átomo.

O problema é que gerar um campo magnético para ler e gravar esses dados exige equipamentos grandes e com grande consumo de energia, incompatíveis com a miniaturização pretendida - o objetivo é colocar tudo dentro de um chip.

O que se descobriu agora é que pode ser possível eliminar a necessidade desse campo magnético externo para ler e gravar memórias magnéticas.

Tântalo

Uma equipe da Universidade de Berkeley, nos Estados Unidos, descobriu que a polarização dos nanomagnetos - polarização que deve ser alterada para indicar um bit 0 ou 1 - pode ser feita por uma corrente elétrica apenas inclinando-se levemente os nanomagnetos.

A equipe do professor Sayeef Salahuddin já havia demonstrado que a aplicação de uma corrente elétrica a uma película do elemento tântalo cria uma polarização em materiais magnéticos sem a necessidade de qualquer campo magnético externo.

Contudo, juntar nanomagnetos dentro de um chip em número suficiente para formar uma memória exige que eles sejam alinhados perpendicularmente, mas a orientação vertical inibia o efeito de magnetização gerada pelo tântalo.

"Nós descobrimos [agora] que inclinando o ímã - apenas 2 graus é suficiente - você tem todos os benefícios de um chaveamento magnético de alta densidade sem a necessidade de um campo magnético externo," disse Salahuddin.

Spintrônica e memcomputação

Este é um avanço importante para o campo da spintrônica, que pretende usar os spins de átomos e elétrons para computação e armazenamento de dados.

A ideia é que as memórias magnéticas de estado sólido substituam não apenas os discos rígidos e as memórias RAM, mas também sejam fabricadas dentro do próprio processador, como ocorre no memcomputador, eliminando o intenso e demorado tráfego dos dados entre o processador e a memória.

Bibliografia:

Artigo: Switching of perpendicularly polarized nanomagnets with spin orbit torque without an external magnetic field by engineering a tilted anisotropy
Autores: Long You, OukJae Lee, Debanjan Bhowmik, Dominic Labanowski, Jeongmin Hong, Jeffrey Bokor, Sayeef Salahuddin
Revista: Proceedings of the National Academy of Sciences
Vol.: Early Edition
DOI: 10.1073/pnas.1507474112






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