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El descubrimiento compuesto prepara el escenario para dispositivos electrónicos más rápidos

Materiales

Richard Moss

29 de junio de 2015

La electrónica puede ser más rápida y mejor gracias al descubrimiento de que el fosfuro de niobio tiene una magnetorresistencia especialmente alta, un fenómeno ilustrado en el que los electrones se desvían de su dirección de flujo original (flecha verde) mediante un campo magnético (flechas negras), que aumenta resistencia eléctrica (Crédito: Yulin Chen)

Un descubrimiento en el Instituto Max Planck de Física Química de los Sólidos podría allanar el camino para nuevos avances en la velocidad de los sistemas electrónicos. Los científicos, que trabajaron en colaboración con colegas de Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf y Radbound University, encontraron que un material llamado fosfuro de niobio, que es un compuesto del metal de transición niobio y fósforo, aumenta dramáticamente su resistencia en un campo magnético. El material podría utilizarse en discos duros de mayor capacidad y otros componentes electrónicos.

Los componentes electrónicos, como los discos duros, suelen utilizar capas de diferentes materiales en una estructura de filigrana (pequeñas perlas e hilos de metal soldados sobre la superficie) para explotar un fenómeno conocido como magnetorresistencia para desarrollar una alta resistencia eléctrica, lo que permite una mayor densidad de datos y, por lo tanto, Mayor capacidad de almacenamiento.

Lo que sucede aquí es que una pequeña cantidad de electricidad hace que los portadores de carga se desvíen a través de un fenómeno llamado la fuerza de Lorentz, y eso hace que los electrones fluyan en la dirección "incorrecta", lo que aumenta la resistencia eléctrica y permite una lectura muy precisa de los datos que están almacenados magnéticamente en una ubicación determinada.

"Cuanto más rápido se mueven los electrones en el material, mayor es la fuerza de Lorentz y, por lo tanto, el efecto de un campo magnético", explica el autor principal del estudio, Binghai Yan. Los electrones en este material, el fosfuro de niobio, viajan muy rápidamente. El fosfuro de niobio contiene portadores de carga súper rápidos, o electrones relativistas, que se mueven a 300 km / s (186 mi / s), que es una milésima de la velocidad de la luz. Y esa velocidad extrema permite que la resistencia aumente en un factor de 10, 000.

Los investigadores creen que el fosfuro de niobio tiene "un enorme potencial para futuras aplicaciones en tecnología de la información", no solo en los discos duros, sino también en muchos otros componentes electrónicos que utilizan la magnetorresistencia para funcionar.

Un artículo que describe el estudio fue publicado en la revista Nature Physics .

Fuente: Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

La electrónica puede ser más rápida y mejor gracias al descubrimiento de que el fosfuro de niobio tiene una magnetorresistencia especialmente alta, un fenómeno ilustrado en el que los electrones se desvían de su dirección de flujo original (flecha verde) mediante un campo magnético (flechas negras), que aumenta resistencia eléctrica (Crédito: Yulin Chen)

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