Engenheiros do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) desenvolveram um transistor magnético que pode tornar os eletrônicos mais eficientes em termos de energia. Os ímãs são conhecidos há mil anos, mas suas propriedades na eletrônica ainda não foram totalmente exploradas. Pesquisadores americanos estão preenchendo essa lacuna propondo um transistor magnético com memória — uma solução para muitos problemas da eletrônica moderna.
Fonte da imagem: MIT
O principal problema abordado por este desenvolvimento são as limitações fundamentais dos semicondutores de silício: os transistores não podem operar em tensões abaixo de um determinado limite, o que limita a miniaturização e a eficiência energética dos dispositivos. Um transistor magnético utiliza o spin do elétron em vez da carga tradicional para controlar o fluxo de elétrons, abrindo caminho para circuitos mais compactos e energeticamente eficientes com memória incorporada. Este é essencialmente um desenvolvimento no campo da spintrônica.
A nova tecnologia baseia-se em um semicondutor magnético bidimensional — brometo de sulfeto de cromo, que possui propriedades magnéticas únicas e, crucialmente, é estável no ar. O material é depositado em uma fina camada sobre um substrato de silício, sobre o qual são pré-formados eletrodos de controle.
Ao contrário de seus equivalentes de silício, um transistor magnético alterna entre dois estados magnéticos sob a influência de um campo magnético externo, o que altera suas propriedades eletrônicas e permite uma operação de baixa potência. Além disso, cientistas descobriram que a corrente elétrica também pode controlar diretamente os estados magnéticos — um caminho direto para a produção de chips com múltiplos desses transistores, o que seria difícil se controlados apenas por um campo magnético externo.
Experimentos com o protótipo mostraram que o transistor magnético fornece uma comutação ou amplificação de 10 vezes da corrente elétrica, enquanto os transistores magnéticos existentes fornecem apenas uma pequena porcentagem do efeito. Isso resulta em leituras de sinal mais fortes e rápidas, tornando o dispositivoAdequado para aplicações de alto desempenho.
Finalmente, as propriedades magnéticas do transistor permitem que ele armazene seus estados, tornando-o uma célula de memória — sem a necessidade de armazenar as informações em outro lugar. Essa propriedade reforça ainda mais a importância desse desenvolvimento, pois permite a computação na memória — especialmente relevante no contexto de IA e computação de ponta.