El trabajo podría allanar el camino para estirar el rendimiento de los circuitos integrados y eventualmente llevar a la realización de computadoras portátiles con microprocesadores basados ​​en grafeno.

La creciente popularidad de los dispositivos digitales ha estimulado la necesidad de circuitos integrados que sean livianos, que consuman energía ultra baja y sean altamente eficientes. Las compañías de tecnología se están enfocando cada vez más en la electrónica nano para desarrollar tales dispositivos, pero el uso de nano materiales como el grafeno sigue siendo un desafío, ya que hay poca evidencia de que muestre un magnetismo intrínseco.

Ahora, los investigadores del Instituto Indio de Tecnología (IIT), Hyderabad y la Universidad de Hyderabad han demostrado que el grafeno se puede hacer magnético con el control de su campo eléctrico y la temperatura. Lo han demostrado en nanocintas de grafeno de zigzag de una sola capa.

El grafeno, un material de carbono, es el material más delgado y más fuerte conocido. Llegó a la luz pública después de que sus excepcionales propiedades cuánticas alcanzaron a Andre Geim y Konstantin Novoselov, el Premio Nobel de Física 2010. Desde entonces, muchos proyectos de investigación se han centrado en sus aplicaciones en nano electrónica.

El equipo explotó el magnetismo intrínseco en este material magnético blando de peso ligero, y también observó la ocurrencia de varias fases magnéticas y sus transiciones de una fase a otra.

Diseñó una metodología para identificar la posición de las fases magnéticas aparecidas, avanzando hacia hacer del ‘chip de grafeno’ una realidad en el futuro.

Cuando una computadora portátil o un teléfono móvil se calienta demasiado, uno comienza a sentir pánico de que los chips que se encuentran en el interior se hayan quemado. Es por eso que algunos fabricantes de teléfonos hoy en día afirman que los chipsets de sus teléfonos se basan en la tecnología finfet de 14 nm y que cuentan con administración térmica avanzada. Sin embargo, todavía nos enfrentamos a problemas de calefacción.

Solo imagine una situación en la que el calor generado a través del conjunto de chips pueda ser aprovechado para realizar cálculos. ¿Qué sucede si se puede utilizar la temperatura y el campo eléctrico para inducir el magnetismo en las nanocintas de grafeno?

Ya se han reportado casos en la literatura científica de que el campo eléctrico y la temperatura pueden usarse individualmente para controlar o inducir el magnetismo.

Para hacer realidad los ‘procesadores de grafeno’, el problema clave que debe abordarse es la gestión térmica. Para lograr esto, necesitamos un mecanismo que pueda aprovechar el exceso de calor generado en la operación de los aparatos para inducir el magnetismo.

El grupo preveía una aplicación de procesador que utilizara un nanoribono de grafeno en zigzag de una sola capa que podría aprovechar el calor generado en el sistema, para reducir el requisito de voltaje y realizar cálculos con giros.

Los investigadores realizaron un estudio computacional en nanoribbons de grafeno en zig-zag de una sola capa de pie prístino, típicamente en el tamaño de 1 a 50 nanómetros para estudiar las propiedades magnéticas. Podrían inducir el magnetismo intrínseco en el grafeno no magnético mediante la aplicación de campo eléctrico y temperatura.

A un valor particular del campo eléctrico y la temperatura, se observó un paramagnetismo y una mayor sintonía con valores diferentes condujo al logro del ferromagnetismo y antifromagnetismo. Se observó que si un valor (por ejemplo, campo eléctrico) se mantiene constante, el otro valor (temperatura) se puede aumentar o disminuir para obtener diferentes fases magnéticas y viceversa.

Esto significa que si la computadora portátil está generando altas temperaturas, un campo eléctrico más bajo podría lograr las distintas fases magnéticas en nano cintas.

Sin limitarse al campo eléctrico y la temperatura, los investigadores también construyeron un esquema de corbata de lazo para inducir el magnetismo en la mayoría de los alótropos de carbono. Este efecto termo-electromagnético y el comportamiento inusual del magnetismo en el grafeno que se puede sintonizar son definitivamente un escalón hacia la electrónica del grafeno.

El trabajo podría allanar el camino para estirar el rendimiento de los circuitos integrados y, eventualmente, llevar a la realización de computadoras portátiles con microprocesadores basados ​​en grafeno. El equipo de investigación incluye a este autor y el trabajo fue supervisado por Amit Acharyya y Swati Ghosh Acharyya. El estudio ha sido publicado en la revista Nanotechnology .

El trabajo de investigación está parcialmente financiado por Redpine Signals, el Departamento de Ciencia y Tecnología (DST), el Centro para el Desarrollo de Computación Avanzada (CDAC) y el Ministerio de Electrónica y Tecnología de la Información de la Unión. (India Science Wire)

Via: http://vigyanprasar.gov.in/isw/Hyderabad-scientists-make-magnetic-graphene-for-Next-Gen-digital-devices.html