Nuevos materiales para el almacenamiento de estado sólido

El ejército de los Estados Unidos financia numerosas investigaciones en nuevas tecnologías, con el fin de mantenerse a la vanguardia en campos clave, y recientemente uno de los proyectos en os que interviene ha dado sus primeros frutos. Se trata de un trabajo conjunto de investigadores de varias universidades estadounidenses y otros laboratorios asociados, que han publicado sus primeros hallazgos relevantes en un artículo de la revista Nature.

En este trabajo explican que han sido capaces de detectar la quiralidad emergente de skyrmions en las regiones polares de superretículas de óxido, materiales empleados para la grabación de datos basada en electricidad. Esta propiedad, conocida también como vórtices magnéticos, se atribuye a los materiales empleados en la grabación magnética, y es la base de una ciencia que trata de reducir las unidades básicas de datos a un nivel casi atómico, para incrementar la capacidad de los discos duros HDD y otros soportes magnéticos en el futuro.

Este campo lleva en estudio bastantes años y se han ido sucediendo los avances en lo que será la futura tecnología de espintrónica, con la que no solo se reducirá el tamaño necesario para guardar los datos en un HDD, sino que se podrían almacenar más valores que los tradicionales “1” o “0”. Pero esta es la primera vez que se detectan estos “vórtices”, asociados al comportamiento de los campos y partículas magnéticas, en materiales empleados para el almacenamiento eléctrico.

Esto abre nuevas posibilidades para el desarrollo de soportes de almacenamiento de estado sólido de mucha más capacidad, y potencialmente de más rendimiento, así como a otros chips de procesamiento, comunicaciones, sensores y demás componentes semiconductores. Gracias al descubrimiento de este fenómeno físico fuera del ámbito del magnetismo, surgen nuevos campos de estudio en la física y química de materiales de uso tecnológico.

Según comentó uno de los co-autores de este artículo, el Dr. Ramamoorthy Ramesh, “Ahora que sabemos que las señales polares / eléctricas son quirales, queremos ver si podemos manipularlas eléctricamente. Si aplico un campo eléctrico, ¿puedo girar cada uno como un torniquete? ¿Puedo mover cada uno, uno a la vez, como un corrector en un tablero de ajedrez? Si de alguna manera podemos moverlos, escribirlos y borrarlos para el almacenamiento de datos, entonces esa sería una tecnología nueva e increíble”.

Por su parte, el Dr. Chakrapani, Varanasi, jefe de la división de ciencia de materiales de la Oficina de Investigación del Ejército, comentó que “Este descubrimiento innovador se puede usar en el futuro para desarrollar estructuras de dispositivos que se pueden usar para mejorar la lógica, la memoria, los sensores, las comunicaciones y otras aplicaciones para el Ejército y la industria”.

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