Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han descubierto una nueva forma distinta de silicio denominada silicio Q que, entre otras interesantes propiedades, es ferromagnético a temperatura ambiente.
En un artículo publicado en la revista Materials Research Letters, los científicos explican que sus hallazgos podrían propiciar avances en computación cuántica, incluida la creación de un ordenador cuántico qubit de espín que se basa en el control del espín de un electrón.
“El descubrimiento de silicio Q con ferromagnetismo robusto a temperatura ambiente abrirá una nueva frontera en los dispositivos a escala atómica basados en el espín y en la integración funcional con la nanoelectrónica”, declaró Jay Narayan, autor correspondiente de un artículo, en un comunicado de prensa.
Según Narayan, el ferromagnetismo en materiales distintos de los metales de transición y las tierras raras ha entusiasmado a científicos de todo el mundo durante mucho tiempo.
Esto se debe a que los electrones polarizados por espín pueden utilizarse para procesar y almacenar información con resolución atómica. Sin embargo, los materiales con un número par de electrones, como el carbono y el silicio, sin espines no apareados no se consideraban seriamente en términos de ferromagnetismo en masa. Los enlaces colgantes de los materiales de carbono y silicio suelen reconstruir y eliminar las fuentes de electrones no apareados.
Sin embargo, los investigadores de NC State demostraron que el silicio fundido y enfriado por láser puede dar lugar a la formación de silicio Q. El proceso completo se completa en menos de un minuto. Todo el proceso se completa en menos de una fracción de microsegundo, o una millonésima de segundo.
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Además del ferromagnetismo, otras propiedades interesantes del silicio Q son la mayor dureza y la superconductividad.
“Este descubrimiento del silicio Q puede revolucionar la microelectrónica moderna al añadir nuevas funcionalidades, como la espintrónica o informática cuántica basada en espines”, afirma Narayan. “La microelectrónica moderna se basa en la carga de un electrón, lo que la hace relativamente lenta y de movilidad limitada. Con el silicio Q, aprovechamos el espín del electrón, lo que hace que los ordenadores sean mucho más rápidos con un consumo de energía insignificante”.
El investigador también señaló que el Q-silicio proporciona una plataforma ideal para la integración de la espintrónica con la microelectrónica en un chip.
Noticia tomada de: MINING / Traducción libre del inglés por World Energy Trade
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