El futuro del almacenamiento de datos podría estar en el grafeno

Esta investigación ha sido realizada en el Lawrence Berkeley National Laboratory, en California, donde los científicos han desarrollado una combinación de monocapas ultrafinas de grafeno con capas de materiales magnéticos como el cobalto y el níquel, lo que permite un comportamiento exótico de los electrones que puede ser controlado para su uso en nuevas aplicaciones informáticas. Este trabajo se ha llevado a cabo en colaboración con científicos franceses, incluyendo el Premio Nobel Albert Fert, que es profesor emérito en la Universidad de Paris-Sud y dirige un laboratorio de Investigación en ese país. Fert obtuvo este galardón en 2007 por su investigación sobre el efecto magnético en materiales multicapa, que llevó al desarrollo de nuevas tecnologías para leer los datos en los discos duros. Gracias a esto se creó un nuevo campo de estudio sobre cómo utilizar la propiedad de giro de los electrones, que impulsó el desarrollo de un nuevo tipo de memoria de baja energía y alta velocidad que emplea la tecnología conocida como espintrónica.

El nuevo trabajo de investigación realizado en este laboratorio californiano fue publicado en la revista Nature Materials a finales de mayo, y muestra como la propiedad del spin, que actúa de forma similar a una brújula ajustable norte-sur, se ve afectada por la interacción con capas de grafeno. Los investigadores descubrieron que las propiedades magnéticas del grafeno, cuando se dispone en en capas, crea patrones de remolino donde se juntan dichas capas. Y determinan que su dirección podría controlarse para aprovechar una forma de espintrónica conocida como spin-orbitronics. Esto permitiría almacenar y procesar datos de forma más rápida y eficiente a escalas inferiores a las actuales, y reduciendo enormemente la acumulación de calor, que limita la miniaturización de las tecnologías que se utilizan actualmente. Las anteriores investigaciones realizadas para lograr este efecto se hacían combinando materiales magnéticos con metales pesados como el titanio y el tantalio, que son muy caros. Con este nuevo enfoque, el grafeno sustituiría a estos metales, reduciendo mucho el coste de la tecnología y aportando otros beneficios, como su mayor ligereza, la posibilidad de fabricarse en capas mucho más delgadas y una conductividad adecuada para estas tareas. Además, proporcionaría una capa protectora frente a la corrosión a la que son típicamente propensos los materiales magnéticos. Según declaró Andreas Schmid, uno de los investigadores implicados en este proyecto, esto permitiría sustituir todos los elementos mecánicos de los ordenadores por dispositivos de estado sólido, eliminando las partes móviles y empleando sólo señales eléctricas. Y afirmó que parte del objetivo de este proyecto es obtener nuevos sistemas de almacenamiento no-volátil con un menor consumo energético. Por ahora queda camino que recorrer hasta lograrlo, pero los resultados de esta investigación constituyen un paso adelante. El siguiente es encontrar la forma de controlar estas propiedades a nivel nanométrico y diseñar estructuras de capas apiladas que permitan construir estructuras de almacenamiento de alta densidad, que en el futuro podrían sustituir a las actuales tecnologías de almacenamiento no volátil.

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