Científicos del CSIC lideran a nivel internacional un desarrollo nanotecnológico clave para el futuro de la informática

Han desarrollado un sensor muy preciso, llegando a registrar valores de magnetoresistencia balística del 4000%, puede aumentar a límites insospechados la rapidez de lectura y la capacidad de almacenamiento de información de los ordenadores, pudiendo también ser utilizado en satélites. La clave está en el tratamiento electroquímico por el que se establecen los nanocontactos.

Un grupo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), dirigido por Nicolás García, responsable del Laboratorio de Física de Sistemas Pequeños y Nanotecnología de esta institución, ha conseguido, a través de un nuevo sensor, resultados de magnetoresistencia balística del 4000%.

El logro se ha conseguido mediante nanocontactos (contactos entre superficies de diámetro muy pequeño, nanométrico) entre hilos de níquel colocados en forma de T.

Estos científicos ya fueron los primeros en conseguir (Physical Review Letters, 1999) valores muy elevados y asombrosos de magnetoresistencia: un 300% y un 700% (Applied Physics Letters, 2001).

En este experimento, el contacto entre dos superficies de diámetro muy pequeño se consigue a través de métodos electroquímicos, es decir, mediante una disolución con una serie de elementos químicos, que, según los científicos del CSIC, y como demuestran en su último trabajo (se adjuntan imágenes), es la clave a la hora de alcanzar mayores variaciones en la magnetoresistencia.

La magnetoresistencia es el cambio en la resistencia -propiedad que impide el paso de corriente eléctrica a través de un cuerpo- de los conductores eléctricos al aplicarles un campo magnético, combinando la corriente eléctrica y el spin del electrón (spintrónica).

Los ordenadores disponen de unos sensores que leen su disco duro a través de campos magnéticos que hacen que varíe su resistencia en valores del 20-30%. Según sea dicho campo, el sensor obtiene un valor de 0 o de 1; debido a que el cambio en la resistencia es muy pequeño, es necesario un campo magnético muy elevado para diferenciar claramente los valores. Al alcanzar porcentajes muy altos, como del 4000%, lo que acaban de conseguir los científicos del CSIC, ese problema desaparece, abriéndose al mismo tiempo las posibilidades para una lógica combinada de almacenamiento y lectura más eficiente.

CIENTÍFICOS DE EEUU SE BASAN EN LOS TRABAJOS DEL CSIC

El pasado 26 de junio, los investigadores estadounidenses Harsh Copra y Susan Hua de la Universidad de Nueva York, publicaron un artículo en la revista Physical Review en el que presentaron resultados de magnetoresistencia del 3000%, sosteniendo la tesis de que era gracias a la utilización de una punta muy fina, de modo que la superficie de contacto era mucho menor que la utilizada por los españoles. Dicho artículo se basaba en el trabajo de los científicos del CSIC, a los que citaba en seis ocasiones, de catorce citas, reconociendo el descubrimiento 3 años antes por los españoles. La aportación española ya había sido reconocida con en la revista Science del 5 de Julio y en otras revistas de divulgación de Estados Unidos y Europa.

En su último trabajo, los investigadores del CSIC demuestran, al usar una punta del mismo tamaño que en sus experimentos anteriores, que la clave no está en las dimensiones de la punta utilizada, sino en el tratamiento electroquímico antes comentado.

LA MEMORIA DE 200 ORDENADORES EN UNA MONEDA

Las posibles aplicaciones futuras de este sistema son múltiples, ya que se puede emplear allí donde sea necesario un sensor de campo magnético, como en los satélites y, sobre todo, en el área de la electrónica y la informática. Si se instala este nuevo mecanismo en la cabeza de lectura magnética de los discos duros de los ordenadores se aumentaría su sensibilidad, lo que permitiría disminuir el tamaño de los bits magnéticos (la forma en que se almacena la información en un disco duro o en un disquete).

Otras aplicaciones se pueden dar en las memorias magnéticas de acceso aleatorio (MRAM) o en las actuales memorias RAM para aumentar su capacidad. La gran ventaja de estos sistemas es que son nanométricos, lo que hace posible integrar un mayor numero de dispositivos en un espacio menor.

Este es el camino para conseguir la compactación de memorias magnéticas y de las cabezas magnéticas de lectura en el rango de los terabits (1012 bits) por centímetro cuadrado. Con esta compactación será posible almacenar la memoria de 200 ordenadores de mesa en una moneda. Y, por ejemplo, se podrán realizar sistemas de comunicaciones audiovisuales y multilingües y conexiones con canales de televisión en un "mini" ordenador portátil del tamaño de un teléfono móvil.

Este es un descubrimiento completamente español, habiéndose realizado enteramente en el CSIC los experimentos y el desarrollo de las técnicas y configuraciones magnéticas adecuadas, así como la teoría.