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Um sensor de apenas 11 átomos de tamanho

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29 de Maio 2020

Um sensor de apenas 11 átomos de tamanho

Pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Delft, Holanda, relatório a criação de um sensor de apenas 11 átomos de tamanho, que é capaz de captar ondas magnéticas.

A quase inimaginavelmente pequeno dispositivo, na figura abaixo, consiste de uma antena, uma capacidade de leitura, um botão de reset e uma unidade de memória. A equipe de Delft espero que podem ser usados para aprender mais sobre o comportamento de ondas magnéticas, o que poderia ajudar a melhorar a eficiência de eletrônicos no futuro.

Em teoria, processamento eletrônico de dados pode ser muito mais eficiente, com a mudança para spintrónica. Em vez de sinais elétricos, esta tecnologia faz uso de sinais magnéticos para transmitir dados. Infelizmente, o magnetismo tende a ficar extremamente complicado, especialmente na escala atômica moderna chips de computador.

Ondas magnéticas são os milhões de agulhas de bússolas realização de um complexo, coletivo de dança. E não são apenas as ondas se propagam extremamente rápido, fazendo-a desaparecer em questão de nanossegundos, as leis da mecânica quântica também permitir-lhes viajar em várias direções ao mesmo tempo. Para estudar estas rápidas oscilações, os pesquisadores desenvolveram o minúsculo dispositivo pode ser visto aqui, que é composto por apenas onze átomos.

A idéia central da invenção é que o dispositivo detecta instantaneamente uma passagem onda magnética e “lembra” esta informação.

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“Compará-lo a uma armadilha do rato”, explica Sander Otte, do Departamento de Quantum Nanociência, em Delft. “Um rato é normalmente muito rápido e muito pequeno para capturar pela mão. Mas uma armadilha do rato reage muito rapidamente e, em seguida, detém o mouse no lugar.”

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A equipe conectado seu dispositivo magnético atômico fios através do qual ondas magnéticas foram enviados. Embora o teste fios estavam muito curto, eles produziram resultados promissores: as ondas mudei muito peculiarmente, como seria de esperar da mecânica quântica. O próximo passo será aplicar esta técnica para mais complicados circuitos, para obter maior conhecimento sobre o comportamento de spintrónica.

Assim, além de computação, o que outros aplicativos do mundo real que pode emergir de um sensor na escala? Talvez trilhões delas, impresso em um robô superfície, poderia ser usado como um high-tech “pele”? Ou talvez os dispositivos, incorporado no lado de fora de uma nave espacial, poderia detectar violações?

Por agora, no entanto, a pesquisa está em fase inicial e os requisitos técnicos de produzir esses sensores são muito extremas, exigindo 1K em ultra-alto vácuo (10^-10 milibar) e o uso de campos magnéticos de até 1,5 T.

“No entanto, se há uma forma de fazer estes sensores em menos condições extremas, isso pode construir o caminho para spintrónica: eletrônica sem qualquer aquecimento”, explica a principal autora do estudo. “Seria incrível (e, possivelmente, de “apenas” 30 anos a partir de agora), se é que o futuro dos computadores utilizados para o seu tratamento: é muito eficiente de energia e de espaço muito eficiente. No entanto, o tempo vai dizer se tais desenvolvimentos são viáveis.”

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