Nubes magnéticas de grafene que pueden prenderse y apagarse
Control de campos magnéticos en el grafene (crédito: The University of Manchester)
Un equipo de investigadores de la Universidad de Manchester encabezado por la Dra. Irina Grigorieva ha descubierto la manera de crear momentos magnéticos elementales en el grafene y luego apagarlos o encenderlos, abriendo así una ruta hacia la electrónica de muy bajo consumo de energía.
Esta es la primera vez que el magnetismo en sí mismo ha sido conmutado, en lugar del cambio de dirección típico de la magnetización.
Cada micro magneto representa un bit de información (0 ó 1) para ser almacenado como dos posibilidades de magnetización (norte y sur). Está área de la electrónica se conoce como espintrónica.
A pesar de los grandes avances, un gran desaliento en la espintrónica hasta el momento ha sido la imposibilidad de proporcionar dispositivos activos, en los cuales el cambio entre norte y sur sea realizado de manera similar a como funcionan los transistores modernos. Está situación podría cambiar dramáticamente con este descubrimiento.
El grafene es un material hecho con átomos de carbono. Es posible remover algunos de estos átomos, lo cual resulta en agujeros atómicos conocidos como vacantes. Los científicos de Manchester han demostrado que los electrones se condensan alrededor de estos agujeros y forman pequeñas nubes electrónicas, y cada una de ellas se comporta como un magneto microscópico con su propia unidad de magnetismo, spin.
Grigorieva y su equipo han mostrado que las nubes magnéticas pueden ser disipadas bajo control y luego condensadas nuevamente. “Este descubrimiento nos permite trabajar hacia dispositivos similares al transistor en el cual la información se proporciona con los estados magnético y no magnético del grafene. Estos estados pueden ser leídos ya sea de manera convencional por medio de una corriente, o mejor aún, a través del flujo de spin. Tal tipo de transistores han sido el santo grial de la espintrónica”
Antonio Castro Neto, director del Centro de Investigación del Grafene en Singapur y co-autor de este reporte, indicó que “Esta investigación abre una puerta para nuevos dispositivos magnéticos que son atómicamente delgados y pueden ser controlados externamente con facilidad con la aplicación de campos eléctricos ordinarios. Estos nuevos dispositivos pueden integrarse en circuitos electrónicos para crear funcionalidad de control del magnetismo y carga que no existían antes. Unirían memorias magnéticas con circuitos eléctricos. Es un gran avance”.
Andre Geim, premio nobel y co-autor del estudio añadió: “Me pregunto cuántas sorpresas más tendrá el grafene aún. Este descubrimiento es totalmente inesperado. Debemos esperar y ver por algunos años pero el magnetismo intercambiable puede tener un impacto que exceda cualquier pronóstico optimista”.
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