O transporte de spin medido através de filmes moleculares agora é longo o suficiente para desenvolver dispositivos spintrônicos: o avanço de materiais na microfabricação pode levar a uma nova geração de eletrônicos menores, mais rápidos e com baixo consumo de energia

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Um grupo de pesquisa conseguiu medir o transporte de spin em um filme fino de moléculas específicas – um material bem conhecido em diodos emissores de luz orgânicos – à temperatura ambiente. Eles descobriram que esse filme molecular fino tem um comprimento de difusão de spin de aproximadamente 62 nm, um comprimento que pode ter aplicações práticas no desenvolvimento da tecnologia spintrônica. Além disso, embora a eletricidade tenha sido usada para controlar o transporte de spin no passado, o filme molecular fino usado neste estudo é fotocondutor, permitindo o controle do transporte de spin usando luz visível.

Dispositivos de processamento de informações – como smartphones – estão se tornando mais sofisticados porque sua densidade de gravação de informações aumenta constantemente, graças aos avanços na tecnologia de microfabricação. Nos últimos anos, no entanto, os limites físicos do processamento estão se aproximando rapidamente, dificultando a miniaturização. Talvez, porém, a demanda contínua por tecnologia mais sofisticada exija uma mudança fundamental nos princípios operacionais, para que novos dispositivos menores e mais rápidos possam continuar sendo feitos.

Para atender a essa demanda, uma tecnologia chamada spintrônica – usando o spin magnético e a carga dos elétrons – está atraindo a atenção como uma tecnologia-chave, que pode abrir a próxima geração de eletrônicos avançados. Ao alinhar a direção de um giro magnético e movê-lo como uma corrente elétrica, é possível propagar informações usando muito pouca energia e gerar menos calor residual.

Um grupo de pesquisa, liderado pelos professores Eiji Shikoh e Yoshio Teki, da Escola de Engenharia da Universidade Metropolitana de Osaka, mediu com sucesso o transporte de spin, à temperatura ambiente, em um filme fino de moléculas derivadas de alfa-naftil diamina (?NPD), um poço -material conhecido em diodos emissores de luz orgânicos. Descobriu-se que esse filme fino molecular tem um comprimento de difusão de spin de aproximadamente 62 nanômetros, uma distância que eles esperam que possa ser usada em aplicações práticas.

Para usar o transporte de spin para desenvolver a tecnologia spintrônica, é necessário ter um comprimento de difusão de spin na faixa de dezenas de nanômetros à temperatura ambiente para processamento preciso. O filme molecular fino de ?NPD com um comprimento de difusão de spin de 62 nanômetros – uma longa distância para materiais moleculares – foi fabricado para este estudo por evaporação térmica no vácuo. Embora a eletricidade tenha sido usada para controlar o transporte de spin no passado, este novo filme molecular fino ?NPD é fotocondutor, tornando possível controlar o transporte de spin usando luz visível.

“Para uso prático, será necessário descobrir mais detalhes sobre injeção de spin e mecanismos de transporte de spin através de filmes moleculares finos para controlar o transporte de spin”, observou o professor Shikoh. “Espera-se que mais pesquisas levem à realização de dispositivos supereficientes em energia que usam pequenas quantidades de energia e têm pouco risco de superaquecimento”.

Com informações de Science Daily.

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