Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts propuseram uma nova abordagem para organizar processos computacionais nos quais quase ou mesmo nenhuma corrente elétrica (fluxo de elétrons) é usada. Para isso, são utilizados materiais magnéticos e suas propriedades para alterar a magnetização, além de efeitos quânticos, como a transferência do momento de rotação de partículas elementares. Um transistor magnético convencional pode mudar de um estado para outro sem consumir eletricidade apenas nos efeitos magnéticos e de rotação, o que leva a quase zero de geração de calor.
A parede do domínio altera a fase e a amplitude da onda de rotação (MIT)
Em seus experimentos, os cientistas usaram um fenômeno como uma onda de rotação. Essa é uma propriedade quântica de elétrons em materiais magnéticos com uma estrutura de treliça. Em tais materiais, a magnetização é ordenada e os distúrbios resultantes não são localizados, mas começam a se propagar na forma de uma onda. A idéia é exatamente tentar influenciar essas ondas de magnetização – modulá-las e obter uma troca controlada do estado 0 para o estado 1 e vice-versa.
Até agora, a modulação das ondas de rotação poderia ser alcançada usando uma fita especial usando corrente elétrica. Mas isso é complicado e leva a um aumento no ruído, o que dificulta a medição. Cientistas do MIT propuseram controlar a onda de rotação usando paredes de domínio, os limites condicionais entre duas zonas de magnetização. Para isso, foi desenvolvida uma estrutura de nanofilme de dois nanofilmes de cobalto e níquel, cada um com vários átomos de espessura. Depois disso, os filmes foram fixados em ambos os lados com materiais magnéticos com uma estrutura de treliça especial e incluíram tudo isso em uma cadeia.
Durante o experimento, descobriu-se que, quando uma parede de domínio passava, a onda de rotação alterava sua fase em 180 graus e sua amplitude diminuía. Foi possível corrigir e não exigiu nenhum consumo de energia para a troca. Além disso, a posição da parede do domínio foi controlada usando a mesma onda de rotação. Para fazer isso, foi suficiente aumentar a intensidade das ondas de rotação fornecidas ao circuito de entrada. Quanto mais forte a amplitude das oscilações, mais próxima a parede do domínio se desloca da fonte de ondas de spin (uma analogia impossível é que uma torneira de água comece a flutuar contra o fluxo à medida que a pressão da água aumenta). A combinação de propriedades como modulação controlada (alternância entre dois estados) e a posição controlada dos “portões” no material promete uma nova página em tecnologia de computadores que faz fronteira com computadores quânticos. Os experimentos estão em andamento.
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