El equipo ha conseguido mostrar que, además de la corriente eléctrica, también se modifica el flujo de corriente térmica a través de la estructura de túnel cuando cambia la magnetización.

Científicos desarrollan un nanoconmutador que podría poner fin al sobrecalentamiento de los ordenadores

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Los lamentables efectos de dejar el portátil sobre la cama o el sofá durante demasiado tiempo son de sobra conocidos, como también lo es el preocupante zumbido que hace saltar la alarma de que los diminutos procesadores del interior del ordenador se están sobrecalentando.

Pero este calentamiento podría pronto dejar de ser un problema gracias a los logros de un equipo de investigadores alemanes.

En un artículo de la revista Physical Review Letters dicho equipo explica cómo descubrieron que es posible controlar un efecto en las nanouniones, pequeños componentes basados en estructuras de túnel magnético, que podría revelar cómo encender o apagar estos procesadores con más facilidad o almacenar datos de manera más eficaz.

El proyecto IMERA Plus («Implantación de la metrología en el Espacio Europeo de Investigación – Plus») recibió 21 millones de euros del tema «Personas» del Séptimo Programa Marco (7PM).

Las estructuras de túnel magnético ya son una realidad en varios campos de la informática y se utilizan, por ejemplo, como celdas de almacenamiento magnético en chips de memoria magnética no volátil, en módulos MRAM (memoria de acceso aleatorio magnética) y como sensores magnéticos altamente sensibles para leer los datos almacenados en discos duros.

Gracias a esta innovación lograda por el equipo alemán, en el futuro se podrían utilizar también para supervisar y controlar los voltajes y corrientes termoeléctricas en los circuitos electrónicos altamente integrados.

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Orientación magnética

Las estructuras de túnel magnético se componen de dos capas magnéticas separadas por una fina capa aislante de cerca de un nanómetro de ancho. La orientación magnética de las dos capas en el interior de la estructura de túnel influye enormemente sobre sus propiedades eléctricas. Si los momentos magnéticos de las dos capas son paralelos entre sí, la resistencia es baja, y si están opuestos, la resistencia es alta.

El cambio en la resistencia cuando se cambia la magnetización puede superar el cien por ciento. Por lo tanto, pasando tan sólo de un estado de magnetización a otro es posible controlar de manera eficaz el flujo de corriente eléctrica a través de la estructura de túnel magnético.

El equipo ha conseguido mostrar que, además de la corriente eléctrica, también se modifica el flujo de corriente térmica a través de la estructura de túnel cuando cambia la magnetización. Por consiguiente la energía del calor residual de los ordenadores pronto se podrá utilizar y convertir de manera controlada.

El principal objetivo del proyecto IMERA-Plus es abrir nuevos caminos en el conocimiento sobre metrología (ciencia de la medición). Para impulsar la innovación dentro de una economía basada en el conocimiento se necesitan instrumentos de medición más precisos y fiables. Si algo no se puede medir, tampoco se podrá comprender de manera acertada y, por tanto, será imposible de controlar ni fabricar con fiabilidad.