4 feb. 2013

Chip que transporta información en tres dimensiones

Científicos de la Universidad de Cambridge (Inglaterra) han creado, por vez primera, un tipo de microchip que permite que la información viaje en tres dimensiones. 

En la actualidad, los microchips sólo pueden transmitir información digital de una manera muy limitada, ya sea de izquierda a derecha o de delante hacia atrás. La investigación acaba de ser publicada en la revista Nature





Reinoud Lavrijsen, uno de los autores del avance y del artículo, explica en un comunicado de la Universidad de Cambridge que: "Los chips de hoy en día son como casas de una sola planta: todo lo que en ellos sucede se da en el mismo piso. Nosotros hemos creado las escaleras que permiten que la información pase de una planta a otra”. 

Los científicos creen que, en el futuro, los microchips en 3D aumentarán la capacidad de almacenamiento de los chips, al permitir que la información se extienda a través de varias capas, en lugar de ser compactada en una sola, como ocurre ahora.

‘Plantas’ de tamaño atómico 

Para su investigación, los científicos utilizaron un tipo especial de microchip llamado ‘chip de espintrónica’ que, a diferencia de la mayoría de los chips actuales que usan una tecnología electrónica basada en la carga de los electrones, aprovecha el minúsculo momento magnético del electrón o espín. 

Los chips de espintrónica cada vez se usan más en los ordenadores, y se cree que en los próximos años llegaran a generalizarse como chips de memoria. 

Para crear el microchip, los investigadores usaron una técnica experimental denominada ‘pulverización catódica’ (o por su designación en inglés: sputtering) para combinar en un solo chip de silicio átomos de cobalto, platino y rutenio. 

El cobalto y los átomos de platino almacenan la información digital de manera similar a como un disco duro almacena datos. Los átomos de rutenio, por su parte, actúan como mensajeros, transportando esa información entre las capas de cobalto y platino vecinas. Cada una de dichas capas tiene solo unos átomos de espesor. 

A continuación, los científicos aplicaron una técnica láser llamada MOKE para sondear el contenido de datos de las diferentes capas, lo que les permitió comprobar que los datos pasaban desde las capas inferiores a las superiores del chip, a medida que se activaba un campo magnético. Aplicando un método de medición diferente, estos resultados fueron confirmados. 

Russell Cowburn, físico de Cambridge e investigador principal del presente estudio explica que: "Cada paso (que dio la información) dentro de la escala espintrónica desarrollada fue de solo unos pocos átomos de altura. Me parece increíble que usando la nanotecnología podamos fabricar en laboratorio estructuras con semejante precisión y que usando instrumentos avanzados de láser podamos ver cómo los datos ascienden por la escala”. 

Cowburn añade que “este es un gran ejemplo del potencial de la ciencia de los materiales avanzados. Hasta ahora, había que usar una serie de transistores electrónicos para mover datos como estos. Hemos sido capaces de conseguir el mismo efecto, simplemente combinando diferentes elementos básicos, como el cobalto, el platino o el rutenio. Esta es la vía para la fabricación de cosas, en el siglo XXI: aprovechar el potencial de los elementos y materiales para conseguir una funcionalidad integrada”.


Referencia bibilográfica: 
Reinoud Lavrijsen, Ji-Hyun Lee, Amalio Fernández-Pacheco, Dorothée C. M. C. Petit, Rhodri Mansell, Russell P. Cowburn. Magnetic ratchet for three-dimensional spintronic memory and logic. Nature (2013). DOI: 10.1038/nature11733.


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