Espintrónica sobre silicio. Noticias gratuitas de la biblioteca técnica

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Espintrónica en silicio

11.10.2013

Los dispositivos espintrónicos pueden ser prometedores como dispositivos de escala atómica no volátiles al codificar información en términos de espín de electrones (ya sea "arriba" o "abajo") en lugar de carga. Potencialmente, esto hace posible crear un circuito de energía ultrabaja que recuerda su estado incluso cuando está apagado.

Desafortunadamente, aún no se ha informado sobre la compatibilidad de la mayoría de estos llamados semiconductores magnéticos diluidos con el silicio. Ahora, científicos de la Universidad Estatal de Carolina del Norte (NCSU) han descubierto nuevos semiconductores magnéticos diluidos que son compatibles con el silicio a temperatura ambiente. Se han depositado con éxito semiconductores de estannato de estroncio sobre un sustrato de silicio sobre una fina capa límite de circonio.

"Los semiconductores magnéticos diluidos son muy prometedores para los dispositivos espintrónicos que almacenan información en el giro magnético de un electrón --señala el profesor Jay Narayan, de la Universidad Estatal de Carolina del Norte--. Otros materiales, como el óxido de zinc, también son semiconductores magnéticos diluidos, pero son No es fácil Sin embargo, debido al hecho de que la simetría cúbica y la constante de red del estannato de estroncio son similares a las del silicio, se puede integrar fácilmente con sustratos de silicio".

Otros grupos de investigación también han experimentado con semiconductores magnéticos diluidos, pero muchos de ellos han utilizado materiales del Grupo III-V como el arseniuro de indio o el arseniuro de galio. Otros han informado que los puntos cuánticos de germanio pueden ser compatibles con el silicio, pero no a temperatura ambiente. Ahora, el laboratorio de la Universidad Estatal de Carolina del Norte informa la compatibilidad con el silicio a temperatura ambiente.

Irónicamente, los investigadores, junto con el profesor de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, Justin Schwartz, buscaban un material no compatible con el silicio para la espintrónica, sino un aislante topológico: un semiconductor que tiene las propiedades de un dieléctrico pero con una capa superficial conductora. Sin embargo, después de estudiar el estannato de estroncio, los científicos descubrieron que también es un semiconductor magnético diluido.

"Se ha predicho teóricamente que el estannato de estroncio es un aislante topológico, y experimentalmente hemos encontrado ciertas características de un aislante topológico en películas delgadas de estannato de estroncio", dijo Narayan en un ambiente de oxígeno.

A continuación, los científicos planean comenzar a formar transistores espintrónicos en este material para confirmar la idea de usar estanato de estroncio como una nueva dirección prometedora en los semiconductores de silicio.

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La central se ubicará a una distancia de unos 25 km de la costa de la ciudad escocesa de Peterhead. Incluirá cinco aerogeneradores Hywind con una capacidad de 6 MW, que podrán generar unos 135 GWh de electricidad al año. Según los expertos, esto es suficiente para proporcionar electricidad a casi 20 hogares escoceses.

Los generadores eólicos Hywind se mantienen en su lugar mediante tres anclajes a los que se sujetan con cables, y un diseño hueco con lastre en la parte inferior le permite sumergirse a la profundidad requerida.

Los analistas de Carbon Trust habían calculado previamente que el uso comercial de energía flotante haría que el precio por 1000kWh de energía fuera inferior a las 100 libras esterlinas. Statoil afirma que las turbinas eólicas Hywind traerán precios en la región de £85-95.

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