O que é um semicondutor magnético?

Um semicondutor magnético é um tipo de substância que é semi-condutora e ferro-magnética. Os materiais semicondutores magnéticos produzem forças de atração semelhantes às de um ímã normal. A maioria dos ferromagnets como o ferro é muito eletricamente condutiva; No entanto, um semicondutor magnético não é completamente condutor nem puramente resistente. Essa combinação única de atributos condutores e magnéticos torna o material útil em tipos mais recentes de computadores.

O estudo de semicondutores magnéticos começou nas décadas de 1970 e 1980. Durante esse período, os cientistas observaram vários comportamentos elétricos desconhecidos em metal e semicondutores. As observações do fenômeno semicondutor magnético levaram à teoria dos "spoltronics". Esse campo emergente da ciência da computação permite que a direção de carga e rotação de um elétron seja controlada. Enquanto um semicondutor tradicional, como um transistor, pode controlar apenas cargas elétricas, um semicondutor magnético fornece mais precise manipulação do estado de um elétron.

Os computadores normalmente usam semicondutores e eletromagnets para funções separadas. Material semi-condutor, como chips de silício, é usado para processamento e cálculos. Os materiais eletromagnéticos são frequentemente usados ​​para armazenamento de dados, como nos discos de um disco rígido. No entanto, transferir dados do processador semicondutor para o armazenamento magnético não é instantâneo. Essa transferência de dados demorada é comumente vista quando um computador é "inicializado" e o sistema operacional é carregado.

Usando spintronics, um semicondutor magnético eliminaria esse buffer e aumentaria drasticamente a velocidade dos computadores. Esse tipo de material combina as funções de armazenamento magnético e processamento semi-condutor e permite que as informações sejam manipuladas e armazenadas no mesmo chip. Um computador semicondutor magnético pode ser inicializado instantaneamente, pois não há necessidadepara carregar dados de um dispositivo de armazenamento separado.

A temperatura é um dos principais desafios na construção de dispositivos semicondutores magnéticos. Os materiais geralmente exibem comportamentos magnéticos e semi-condutores a temperaturas muito baixas; Esse é um problema significativo, pois os computadores devem ser capazes de operar em temperaturas da sala para serem práticas. Muitos cientistas estão experimentando a combinação de diferentes substâncias, a fim de criar um material ferro-magnético e semi-condutor a temperaturas nominais.

Esses materiais têm outras aplicações possíveis, além de dispositivos de computador. Os semicondutores magnéticos podem ser úteis na criação de sensores muito precisos. Novos sensores podem detectar e armazenar informações importantes em uma única unidade. O desenvolvimento dessa tecnologia também pode ser usado para lasers poderosos e precisos, que podem ser úteis no campo da medicina.