Una pequeña inclinación de los imanes los convierte en chips de memoria viables

Investigadores de la Universidad de California en Berkeley han descubierto una nueva forma de cambiar la polarización de los nanoimanes, allanando el camino para que el almacenamiento de alta densidad pase de los discos duros a los circuitos integrados.

El avance, que se informará el lunes 3 de agosto en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias, podría llevar a computadoras que se enciendan en un instante y funcionen con mucha mayor velocidad y significativamente menos energía.

Un equipo de investigación dirigido por Sayeef Salahuddin, profesor asociado de ingeniería eléctrica y ciencias informáticas, ha descubierto que una ligera inclinación de los imanes hace que sea fácil cambiarlos sin necesidad de campo magnético externo. Esto abre la puerta a un sistema de memoria que puede integrarse en un microprocesador, un paso importante hacia el objetivo de reducir disipación de energía en la electrónica moderna.

"Para reducir el consumo de energía y aumentar la velocidad, queremos poder fabricar un chip de computadora que incluya memoria para que esté cerca de la acción computacional", dijo Salahuddin. "Sin embargo, la física necesaria para crear almacenamiento a largo plazo no es compatible con circuitos integrados.”

Crear y cambiar polaridad en imanes sin externo. campo magnético ha sido un foco clave en el campo de la espintrónica. Generar un campo magnético requiere energía y espacio, razón por la cual los imanes aún no se han integrado en los chips de computadora.

En cambio, existen sistemas separados para la memoria magnética a largo plazo. Entre ellos se incluyen el disco duro de una computadora, donde se almacenan los datos, y los diversos tipos de memoria de acceso aleatorio, o RAM, en los circuitos integrados de la computadora. unidad Central de procesamiento, o CPU, donde se realizan cálculos y operaciones lógicas.

Una gran parte de la energía utilizada en informática se gasta en transferir datos de un tipo de memoria a otro. Hacer eso rápidamente requiere más energía y genera más calor.

En investigaciones pasadas, Salahuddin y sus colegas descubrieron que dirigir la corriente eléctrica a través del metal raro tantalio crea polaridad en los imanes sin un campo magnético externo. Pero la batalla no había terminado.

Empacar una cantidad suficiente de nanoimanes en un chip significaba alinearlos perpendicularmente, pero esa orientación vertical anulaba los efectos de conmutación del tantalio.

"Descubrimos que al inclinar el imán (solo 2 grados era suficiente) se obtienen todos los beneficios de un interruptor magnético de alta densidad sin la necesidad de un campo magnético externo", dijo Salahuddin.