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Spintrônica
A spintrónica (português europeu) ou spintrônica (português brasileiro) (um neologismo para "eletrônica baseada em spin"), também conhecida como magnetoelectrônica, é uma tecnologia emergente que explora a propensão quântica dos elétrons de sua orientação carrega quando imersos por um campo magnético. O spin por si só é manifestado como um estado de energia magnético fracamente detectável caracterizado distributivamente de variadas formas, submisso pela fração de seu spin, se é inteiro, meio etc. No caso do elétron, seu spin sofre por superposição quântica entre "spin para baixo" e "spin para cima". [1][2] [3] O uso convencional do estado eletrônico em semicondutores possui razões puramente binárias, onde o estado ou fluxo do elétron representa apenas 0 ou 1, e a faixa de oito bits pode representar um número entre 0 e 255, mas apenas um número de cada vez. Bits quânticos spintrônicos (conhecidos como qubits) exploram o estado "spin para cima" e "spin para baixo" como superposições de 0 ou 1 intrinsecamente, então, um registrador de dois qubits spintrônicos poderia ter oito estados possíveis ao invés de quatro. AplicaçõesGraças à spintrônica foi possível, por exemplo, aumentar tremendamente a velocidade de leitura e escrita dos atuais discos rígidos graças a uma tecnologia denominada GMR (giant magnetoresistance) resistência magnética gigante,[4] descoberta pelos Profs. Albert Fert .[5] e Peter Grünberg . (1988),[6] feito que lhes deu o Prêmio Nobel de Física de 2007.[7] Basicamente essa descoberta baseia-se no fato de que quando os elétrons estão com o seu spin orientado com um definido campo magnético, a resistência à sua passagem diminui muito (resistência elétrica), o que significa maiores correntes para a mesma tensão e portanto maior velocidade no processo de leitura ou gravação, fato que também possibilitou aumentar a densidade de bits nas trilhas dos discos, nos possibilitando hoje discos de muito maior capacidade e em tamanhos físicos ainda menores, como por exemplo os atuais discos de 1 ou 2 TB de tamanho reduzido para notebooks e tablets. A spintrônica também está presente nas novas memórias de computador, chamadas de memórias MRAM Magnetoresistive Random Access Memory. O propósito desta nova memória é armazenar dados que seriam perdidos caso o computador fosse desligado. Como o spin do elétron é um fenômeno da física do estado sólido, e ocorre independentemente de alimentação de energia externa, ele tornou possível a memória denominada Solid State Memory (memória de estado sólido) que não tem seu estado alterado pela interrupção da energia no sistema, ou seja o usuário pode então desligar e religar o computador que a informação registrada na memória não se altera e portanto pode-se continuar digitando o texto em que se estava trabalhando. Pesquisadores acreditam que além do armazenamento de dados, a spintrônica pode ser aplicada aos semicondutores, criação de processadores para computadores quânticos, entre outros. Existe diversas aplicações, mas o ponto forte pesquisado é a utilização do "entrelaçamento" quântico que existe entre os elétrons assim sendo possível transmitir uma informação apenas com o gasto de energia de produzir o primeiro pulso ("girar" um elétron, mudar a orientação do seu spin), pois a partir deste pulso toda a cadeia ligada a este elétron ira responder da mesma forma mudando a orientação do seu spin e não gastando energia a mais para isso. Ver tambémLeitura adicional
Referências
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