Espintrónica

Models d'alguns components de la espintrónica (en vietnamita).

Espintrónica (neologisme a partir de "espin" i "electrònica" i conegut també com magnetoelectrónica) és una tecnologia emergent que explota tant la càrrega del electró com el seu espin, que es manifesta com un estat d'energia magnètica dèbil que pot prendre solament dos valors, $+\hslash /2$ o $-\hslash /2$ (a on $\hslash$ és la constant de Planck dividida per 2π o constant reduïda de Planck).

El primer requisit per a construir un dispositiu espintrónico és dispondre d'un sistema que puga generar una corrent d'electrons "espin polarisats" (és dir, que tinguen el mateix valor per al seu espin) i d'un atre sistema que siga sensible a eixa polarisació. Un pas més radical seria tindre una unitat intermija que realise algun tipo de processament en la corrent, d'acort en els estats dels espin.

Un dispositiu espintrónico simple deuria permetre la transmissió d'un parell de senyals per un únic canal usant electrons "espin polarisats" i produint una senyal diferent per als dos valors possibles, duplicant aixina l'ample de banda del cable.

El método més simple de que una corrent siga "espin polarisada" és fer-la passar a través d'un material ferromagnético, que deu ser un cristal únic, de forma tal de que filtre als electrons de manera uniforme. Si en canvi es dispon el filtre front a un transistor, este es convertirà en un detector sensible als espin.

Si els dos camps magnètics estan alineats, llavors la corrent podrà passar, mentres que si s'oponen aumentarà la resistència del sistema, efecte conegut com magnetorresistencia jagant.

Provablement el dispositiu espintrónico més exitós fins al moment haja segut la vàlvula espin, un dispositiu en una estructura de capes de materials magnètics que mostra enorme sensibilitat als camps magnètics. Quan un d'estos camps està present, la vàlvula permet el pas dels electrons, pero en cas contrari només deixa passar als electrons en un espin determinat. Des de 2002 ha segut comú el seu us com transductor en caps de discs durs.

La espintrónica pot tindre un impacte radical en els dispositius d'almagasenament massiu; científics d'IBM varen anunciar en 2002 la compressió en un àrea diminuta de cantitats enormes de senyes, alcançant una densitat d'aproximadament 155.000 millons de bits per cm².

L'us convencional de l'estat d'un electró en un semiconductor és la representació binaria, pero els "bits quàntics" de la espintrónica (qubits) exploten als estats de l'espin com a superposicions de 0 i 1 que poden representar simultàneament cada número entre 0 i 255. Açò pot donar lloc a una nova generació d'ordenadors (computació quàntica).

Vore també

• Nanotecnología
• Espin
• Mn12, un iman monomolecular que ha segut sugerit com a candidat per a la espintrónica i la computació quàntica