La rápida evolución de tecnologías como la inteligencia artificial (IA) y el Internet de las Cosas (IoT) ha incrementado de forma notable la demanda de dispositivos de memoria que sean tanto veloces como eficientes en términos energéticos. Las tecnologías de memoria tradicionales a menudo enfrentan dificultades para equilibrar el rendimiento y el consumo de energía, lo que limita su aplicabilidad en un entorno cada vez más exigente.
En este contexto, los dispositivos espintrónicos se presentan como una alternativa prometedora. A diferencia de las tecnologías convencionales, que se basan en la carga eléctrica, los dispositivos espintrónicos aprovechan el espín de los electrones, lo que les confiere ventajas significativas en términos de eficiencia y miniaturización. En particular, los materiales de dicalcogenuros de metales de transición (TMD) destacan por sus propiedades electrónicas únicas, que los hacen idóneos para aplicaciones avanzadas.
Desarrollo de válvulas de espín controlables por puerta
Investigadores han propuesto el desarrollo de válvulas de espín TMD controlables por puerta para abordar las limitaciones actuales en el rendimiento de los dispositivos de memoria. Integrando un mecanismo de puerta, estos dispositivos permiten modular las propiedades del transporte de espín, facilitando un control preciso sobre las operaciones de memoria. Este enfoque busca mejorar las relaciones de magnetoresistencia por túnel (TMR), aumentar las densidades de corriente de espín y reducir el consumo energético durante los procesos de lectura y escritura.
El estudio reciente publicado en el Journal of Alloys and Compounds indica que las válvulas de espín TMD controlables por puerta pueden lograr mejoras significativas en las métricas de rendimiento. Se han reportado relaciones TMR que superan el 4000%, lo que indica un transporte de espín altamente eficiente. Además, el dispositivo propuesto presenta un consumo energético ultrabajo, con algunas configuraciones operando alrededor de 80 μW, y mantiene altos ratios de polarización de espín de hasta 0.9.
Estos hallazgos sugieren que los dispositivos de memoria espintrónica basados en TMD están bien posicionados para satisfacer las necesidades de aplicaciones de próxima generación que requieren soluciones de memoria rápidas y eficientes en términos energéticos.
Más información:
Shih-Hung Cheng et al, Gate-controllable two-dimensional transition metal dichalcogenides for spintronic memory, Journal of Alloys and Compounds (2024). DOI: 10.1016/j.jallcom.2024.177487
Proporcionado por
National Taiwan University
