Anticipada por el físico Richard Feynman, la espintrónica es una nueva tecnología que promete revolucionar el desarrollo de dispositivos microelectrónicos.
Cada vez que enciendes tu ordenador, cargas el teléfono móvil o usas un electrodoméstico de tu hogar, estás utilizando una tecnología implementada inicialmente en el siglo XIX: la electricidad. Tan invisible como imprescindible en nuestro día a día, su fundamento físico es de sobra conocido, pues se basa en el flujo de la carga eléctrica que recorre un material (más conocido como corriente eléctrica).
Sus días, sin embargo, parecen estar contados. La investigación ha avanzado hasta llegar a la incipiente espintrónica, que supone una auténtica revolución en el campo de la microelectrónica. Que su llegada sea novedosa no quiere decir que nadie hubiera pensado antes en esta tecnología. El propio Richard Feynman, Premio Nobel de Física, anticipó su llegada en una histórica conferencia de 1959, donde también introduciría por primera vez el concepto de nanotecnología:
“Computadores con alambres no más anchos que 100 átomos, un microscopio que puede ver átomos individuales, máquinas que pueden manipular átomos uno a uno y circuitos que operan con niveles de energía cuantizada o las interacciones de los espines cuantizados…”
La espintrónica está basada en otra propiedad del electrón, conocida como espín. En física se describe como el «momento angular intrínseco de la partícula», y serviría para caracterizarla, igual que lo hacen la masa o la carga. Podríamos pensar que los electrones giran en un sentido u otro, y en función de ello, contarán con un espín arriba (up) o abajo (down).
The YouTube ID of is invalid.El nacimiento de la espintrónica sucedió en 1988 en Francia. En el pequeño pueblo de Orsay, el grupo de investigación del profesor Albert Fert describió por primera vez la «magnetorresistencia gigante en multicapas metálicas«, que ocurría debido al desequilibrio entre el número de electrones espín arriba y el de espín abajo.
En 1994, este descubrimiento comenzó a aplicarse en la industria de la automoción, y sólo tres años más tardeIBM se encargaría de introducir la espintrónica en el desarrollo de cabezas lectoras de discos duros de ordenador. Gracias a su uso, se lograría aumentar considerablente la cantidad de información almacenada magnéticamente.
Teniendo en cuenta la Ley de Moore, es necesario contar con una alternativa sólida a la microelectrónica convencional. Y es aquí donde aparece la espintrónica ideada por Feynman. En los sistemas electrónicos tradicionales, se controla únicamente el flujo de carga eléctrica. En los nuevos dispositivos, sin embargo, también podríamos apoyarnos en el flujo de espines, aumentando un grado de libertad en los sistemas desarrollados.
Por este motivo, se espera que la espintrónica logre dispositivos que puedan funcionar más rápido y aprovechando menos calor, fomentando que se implemente aún más la miniaturización de los sistemas creados. También podría ayudar en el desarrollo de las unidades de procesamiento de los computadores cuánticos o incluso servir en la mejora de las comunicaciones cifradas.
La llegada de materiales similares al grafeno o el desarrollo de innovadores aislantes podrían dar el impulso definitivo a esta tecnología. Décadas después del desarrollo de los primeros dispositivos electrónicos, parece que la espintrónica ha venido para quedarse.
Imágenes | Nanoscience Hamburg, IBM
