Skip to main content
European Commission logo
español español
CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
CORDIS
CORDIS Web 30th anniversary CORDIS Web 30th anniversary

Article Category

Contenido archivado el 2023-04-03

Article available in the following languages:

Expectación ante las propiedades magnéticas de un nuevo material nanoporoso para el almacenamiento de datos

Cerca del 90 % del volumen mundial de datos se ha generado tan solo en los últimos dos años; por tanto, existe una necesidad apremiante de conseguir tecnología más eficaz de almacenamiento y transferencia de información. La solución podría venir de la mano de un prototipo de nanocompuesto creado en el proyecto SPIN-PORICS, financiado con fondos europeos.

Los dispositivos electrónicos que almacenan información mediante el fenómeno de la magnetización están fundamentados en la conmutación magnética, que es posible normalmente gracias a campos magnéticos localizados (generados por inducción electromagnética) o bien gracias a corrientes eléctricas polarizadas por espín (fuerza de torsión por transferencia del espín). Sin embargo, ambos sistemas precisan de corrientes eléctricas relativamente elevadas que calientan los materiales, lo que da lugar a una pérdida notable de energía por disipación de calor (el llamado efecto Joule). Así, si se redujeran los campos magnéticos y las corrientes eléctricas necesarios, podría incrementarse la eficiencia energética. En realidad, esto es factible si se rebaja la coercitividad (la capacidad de resistir un campo magnético externo sin desmagnetizarse) del material sometido a accionamiento. Los métodos probados en los últimos tiempos para este fin solo han deparado resultados satisfactorios por debajo de 300 Kelvin y únicamente con nanopartículas o películas ultrafinas. No obstante, desde el proyecto SPIN-PORICS, financiado con fondos europeos, se anunció recientemente el logro de haber creado un material que posee propiedades similares a las de una esponja y que podría brindar grandes adelantos en estos empeños. Un prototipo de nanocompuesto Desde el proyecto SPIN-PORICS (Merging Nanoporous Materials with Energy-Efficient Spintronics) se informó en la revista científica Advanced Functional Materials de la creación de prototipos de memorias magnéticas nanoporosas basadas en aleaciones de cobre y níquel (CuNi). En su interior, estas películas de CuNi estaban organizadas como una esponja, estando sus poros espaciados a tan solo 5 o 10 nanómetros, mientras que el espacio en las paredes de los poros se limitaba a unas pocas docenas de átomos. La capa nanoporosa se rellenó con un material dieléctrico cuyas propiedades magnéticas se ajustaban a temperatura ambiente aplicando electrolitos líquidos para aplicar tensión eléctrica. El equipo del proyecto aseguró poder lograr una reducción del 35 % de la coercitividad magnética, de modo que se ajustaría al consumo energético necesario para reorientar los dominios magnéticos que se precisan para el registro de datos. Este resultado se debe al diseño nanoporoso, que permite que toda la película, y no solo su superficie, participe del efecto electromagnético. El coordinador del proyecto, el profesor Jordi Sort, resumió así el éxito que supone este prototipo: «Los nanoporos del interior de los materiales nanoporosos ofrecen una superficie muy extensa. Concentrando esa extensa superficie en un espacio muy reducido, podemos aplicar la tensión de una batería y reducir enormemente la energía necesaria para orientar los dominios magnéticos y registrar datos. Esto representa un paradigma nuevo en el ahorro energético de los ordenadores y también en la computación y la gestión de datos magnéticos en general». Un nuevo paradigma de la espintrónica La revolución digital precisa de incrementos de la capacidad de los discos duros y de la velocidad de procesamiento de datos. Ambos aspectos han avanzado gracias a los adelantos en el magnetismo y la espintrónica (el espín transporta electrónica, la cual aprovecha el espín del electrón y el fenómeno de la magnetización). De manera más general, los adelantos en la tecnología de la información y la comunicación están supeditados a que se solventen los mecanismos ineficaces que aún existen en los dispositivos magnetoelectrónicos. Se calcula, por ejemplo, que en los ordenadores el 40 % de la energía se pierde por disipación de calor. De ahí que empresas como Google hayan optado por ubicar sus servidores informáticos bajo el agua o en países nórdicos, buscando temperaturas ambientales bajas. El equipo de SPIN-PORICS opina que su nuevo material nanocompuesto beneficiará principalmente a tres aplicaciones tecnológicas: la grabación magnética asistida por medios eléctricos, la conmutación de memorias magnéticas de acceso aleatorio generada por tensión eléctrica, y los transistores de efecto de campo con espín. Teniendo en cuenta los cálculos que vaticinan que sustituir la corriente eléctrica por tensión eléctrica en los sistemas de procesamiento de datos podría ofrecer costes energéticos quinientas veces más baratos, cabe afirmar que este nuevo paradigma podría generar un impacto económico muy notable. Según el profesor Jordi Sort, «introducir este material en las memorias de los ordenadores y los dispositivos móviles puede ofrecer muchas ventajas, sobre todo por un ahorro energético directo en los ordenadores y por un incremento considerable de la autonomía de los dispositivos móviles». Para más información, consulte: Página web del proyecto en CORDIS

Países

España

Artículos conexos

Noticias
Avances científicos
Una técnica «de tipo Lego» aporta información sobre el transporte de ADN a través de nanoporos
Investigación fundamental icon

28 Septiembre 2021

Noticias
Avances científicos
Dispositivos de potencia mejores abren el camino a aplicaciones de alta tensión

3 Mayo 2018

Noticias
Nuevos productos y tecnologías
Piel electrónica magnética para dar paso a una nueva era de ingeniería de sensores
Economía digital icon
Tecnologías industriales icon
Salud icon

22 Febrero 2018

Noticias
Avances científicos
Un salto cuántico para la medición ultraprecisa y la codificación de información
Economía digital icon
Sociedad icon
Investigación fundamental icon

24 Noviembre 2017

Noticias
Avances científicos
Cómo controlar las propiedades magnéticas de nanoelementos con el efecto magnetoelástico

9 Noviembre 2017

Noticias
Políticas y directrices
Priorizar la seguridad en la caracterización de riesgos de los nanomateriales
Tecnologías industriales icon

18 Octubre 2017

Noticias
Nuevos productos y tecnologías
Un dispositivo basado en el grafeno incrementa en gran medida la señal de los espines
Tecnologías industriales icon

22 Septiembre 2017

Noticias
Avances científicos
Un progreso en computación cuántica, descrito como «el santo grial de la ciencia»
Economía digital icon

7 Febrero 2017

Noticias
Nuevos productos y tecnologías
Un material nuevo revolucionará el almacenamiento de datos magnéticos

9 Diciembre 2016

Noticias
Avances científicos
Los nanosistemas de espines generan un nuevo tipo de bits cuánticos
Investigación fundamental icon

18 Agosto 2016

Noticias
Nuevos productos y tecnologías
Nueva arquitectura de telecomunicaciones para acelerar la transmisión de datos y reducir los costes tecnológicos

21 Julio 2016