Un nuevo tipo de onda de espín que puede utilizarse para transmitir y procesar información con una eficiencia considerablemente mayor y un menor consumo de energía.
Las tecnologías actuales para la transferencia y el procesamiento de la información son desafiadas por límites físicos fundamentales. Cuanto más potentes se vuelven, más energía necesitan y más calor se libera al medio ambiente. Además, hay límites físicos en la pequeñez y la eficiencia de los dispositivos de comunicación.
El nuevo descubrimiento realizado por físicos en la Universidad Martin Luther Halle-Wittenberg (MLU) y la Universidad de Lanzhou en China ofrece una nueva ruta para avanzar en estos temas, tal y como describen sus autores en Nature Communications.
Las aplicaciones informáticas convencionales se basan en corrientes de carga eléctrica. “Esto resulta inevitablemente en pérdidas de energía que calientan el ambiente”, dice el profesor Jamal Berakdar, físico de MLU. El investigador agregó que se necesita más energía y también se disipa para operar dispositivos más potentes y compactos. Por lo tanto, es muy desafiante mantener el ritmo de avance basado en la tecnología basada en la corriente de carga. Para su estudio, los equipos dirigidos por el profesor Berakdar y el profesor Chenglong Jia de la Universidad de Lanzhou examinaron conceptos alternativos para la comunicación y el procesamiento de datos.
Su trabajo giraba en torno a los magnones. “Estas son ondas que son estimuladas en ferromagnetos por solo una fracción de la energía necesaria para generar las corrientes de carga requeridas”, explicó Berakdar. “Los magnones se pueden usar para transmitir señales y para operaciones lógicas en varios componentes, mientras que prácticamente no producen calor”.
En este último estudio, el equipo de investigación germano-chino describe un tipo de magnón torcido para el cual el número de espín o bobinado está protegido contra la amortiguación. Técnicamente, la torsión está relacionada con el momento angular orbital del magnón y se puede controlar en magnitud y orientación mediante voltajes eléctricos. Esto hace posible la codificación y transmisión de señales multiplex basadas en torsión a través de grandes distancias.
Según los científicos, los resultados informados abren el camino a la transmisión de información de alta densidad a través de magnones. Además de la eficiencia energética, las longitudes de onda del magnón son controlables y cortas en comparación con las ondas ópticas, lo que a su vez es ventajoso para la miniaturización. Los elementos magnónicos también pueden integrarse en las tecnologías existentes.
Fuente: europapres.es