¿Qué es un semiconductor magnético?
Un semiconductor magnético es un tipo de sustancia que es a la vez semiconductora y ferromagnética. Los materiales semiconductores magnéticos producen fuerzas de atracción similares a las de un imán normal. La mayoría de los ferromagnetos como el hierro son muy conductores de electricidad; sin embargo, un semiconductor magnético no es completamente conductor ni puramente resistente. Esta combinación única de atributos conductivos y magnéticos hace que el material sea útil en los tipos más nuevos de computadoras.
El estudio de los semiconductores magnéticos comenzó en los años setenta y ochenta. Durante este período, los científicos observaron varios comportamientos eléctricos desconocidos en metales y semiconductores. Las observaciones del fenómeno de los semiconductores magnéticos condujeron a la teoría de la "espintrónica". Este campo emergente de la informática permite controlar tanto la carga como la dirección de giro de un electrón. Mientras que un semiconductor tradicional, como un transistor, solo puede controlar las cargas eléctricas, un semiconductor magnético proporciona una manipulación más precisa del estado de un electrón.
Las computadoras generalmente usan semiconductores y electroimanes para funciones separadas. El material semiconductor, como los chips de silicio, se utilizan para el procesamiento y los cálculos. Los materiales electromagnéticos a menudo se usan para el almacenamiento de datos, como en los discos de un disco duro. Sin embargo, transferir datos del procesador semiconductor al almacenamiento magnético no es instantáneo. Esta transferencia de datos que consume tiempo se ve comúnmente cuando una computadora se "inicia" y se carga el sistema operativo.
Usando spintronics, un semiconductor magnético eliminaría este buffer y aumentaría dramáticamente la velocidad de las computadoras. Este tipo de material combina las funciones de almacenamiento magnético y procesamiento semiconductor, y permite que la información sea manipulada y almacenada en el mismo chip. Una computadora con semiconductores magnéticos puede iniciarse instantáneamente, ya que no es necesario cargar datos desde un dispositivo de almacenamiento separado.
La temperatura es uno de los principales desafíos en la construcción de dispositivos semiconductores magnéticos. Los materiales típicamente muestran comportamientos magnéticos y semiconductores a temperaturas muy bajas; Este es un problema importante, ya que las computadoras deben poder funcionar a temperatura ambiente para ser prácticas. Muchos científicos están experimentando con la combinación de diferentes sustancias, para crear un material que sea ferromagnético y semiconductor a temperaturas nominales.
Estos materiales tienen otras posibles aplicaciones además de los dispositivos informáticos. Los semiconductores magnéticos pueden ser útiles para crear sensores muy precisos. Los nuevos sensores pueden detectar y almacenar información importante en una sola unidad. El desarrollo de esta tecnología también se puede utilizar para láseres potentes y precisos, que pueden ser útiles en el campo de la medicina.