Los beneficios de integrar materiales 2D en diferentes tecnologías

Los beneficios de integrar materiales 2D en diferentes tecnologías


Las computadoras, tabletas, memorias USB y muchos otros dispositivos electrónicos tienen memoria no volátil, lo que significa que pueden retener datos incluso después de un corte de energía. La memoria magnetorresistiva de acceso aleatorio (MRAM), que ahora se usa solo en unas pocas aplicaciones, es una de las tecnologías actualmente en uso y se espera que crezca significativamente en el mercado durante la próxima década.

Los científicos están investigando los beneficios de integrar materiales 2D en varias tecnologías.

Crédito: Shutterstock.com/Fouad A. Saad

Con aplicaciones potenciales en la tecnología portátil, la industria automotriz y la Internet de las cosas, las últimas MRAM basadas en mecanismos espintrónicos, es decir, fenómenos relacionados con el espín, una propiedad intrínseca de los electrones y otras partículas, pueden ofrecer operaciones más rápidas. menor consumo de energía y largos tiempos de retención.

En este contexto, los materiales 2D como el grafeno, que tienen solo una o muy pocas capas atómicas de espesor, podrían desempeñar un papel potencialmente disruptivo.

Pueden resolver los problemas tecnológicos actuales y las limitaciones de rendimiento que limitan el uso eficiente futuro de las MRAM y, como resultado, sus propiedades únicas pueden tener un impacto significativo en el diseño de dispositivos espintrónicos de próxima generación.

En un artículo de perspectiva publicado la semana pasada NaturalezaSe discute la mejora proyectada y las nuevas oportunidades que podrían surgir de la incorporación de materiales 2D en tecnologías de memoria basadas en espín.

Este estudio, liderado por el Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2) en el campus de la Universitat Autonoma de Barcelona (UAB) y la Universidad Nacional de Singapur, ofrece una visión general del estado del arte en este campo y las dificultades actuales para el desarrollo de almacenamiento de materiales no volátiles en general y de aquellos que utilizan mecanismos espintrónicos como spin-transfer-torque (STT) y spin-orbit-torque (SOT) en particular.

Los autores examinan los beneficios que ofrece la cointegración de materiales 2D en estas tecnologías y brindan una descripción general de los avances realizados hasta la fecha, así como una perspectiva de los muchos desarrollos futuros que pueden resultar del estudio continuo. También se está discutiendo un posible plan de desarrollo para los próximos diez años.

Como se analiza en detalle en la publicación, las propiedades fundamentales de los materiales 2D, como las interfaces atómicamente suaves, la mezcla reducida de materiales, las simetrías de los cristales y los efectos de proximidad, son los impulsores de posibles mejoras disruptivas para las MRAM basadas en espín. Estos están emergiendo como facilitadores clave para las tecnologías de bajo consumo y se espera que se extiendan a los principales mercados, desde el almacenamiento integrado hasta el Internet de las cosas.

Prof. Stephan Roche, líder de grupo, Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología

Los líderes del grupo ICN2 y profesores ICREA Stephan Roche y Sergio O. Valenzuela y el Prof. Hyunsoo Yang de la Universidad Nacional de Singapur supervisaron este estudio.

La Comisión de Energía Atómica de Francia (CEA), varios institutos del Centre national de la recherche scientifique (CNRS, Francia), Imec (Bélgica), Thales Research and Technology (Francia) y otras grandes empresas como Samsung Electronics (Corea del Sur) y Global Foundries (Singapur), que aporta una visión de la futura integración del mercado, trabajaron juntos para realizar la investigación.

Es impresionante observar los resultados científicos del paquete de trabajo de espintrónica y las actividades tecnológicas realizadas en el entorno Imec junto con las PYMES (Singulus Technologies, GRAPHENEA), allanando el camino para futuros impactos en aplicaciones de mercado. Todavía quedan desafíos por superar para aprovechar al máximo el potencial de los materiales 2D en aplicaciones reales, pero los beneficios industriales y económicos esperados son muy altos.

Prof. Jari Kinaret, Director, Graphene Flagship

El Prof. Andrea Ferrari, Oficial de Ciencia y Tecnología del buque insignia de Graphene, declaró: “Los esfuerzos de financiación de la Comisión Europea para apoyar las actividades emblemáticas de Graphene podrían poner a Europa a la vanguardia de las tecnologías innovadoras de espintrónica en una década.

Referencia de la revista:

yang, h. y otros. (2022) Perspectivas materiales bidimensionales para la memoria espintrónica no volátil. Naturaleza. doi:10.1038/s41586-022-04768-0.

Fuente: https://www.uab.cat/web/universitat-autonoma-de-barcelona-1345467954774.html

Related post

Extracción de oro de los desechos usando gráficos (con video)

Extracción de oro de los desechos usando gráficos (con…

17 de agosto de 2022 (Noticias de Nanowerk) A lo largo de la historia, los alquimistas creyeron en la existencia de…
Materiales 2D para la computación de última generación

Materiales 2D para la computación de última generación

En un comentario compacto publicado en Nature Communications, los investigadores de Graphene Flagship y 2D-EPL describen los campos de aplicación más…
Los 7 mejores calentadores de agua solares en los EE. UU.

Los 7 mejores calentadores de agua solares en los…

Los mejores calentadores de agua solares son un poco como elegir su destino de vacaciones: ¡se trata de preferencias personales y…

Leave a Reply

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.