p (PhysOrg.com) - Por décadas, os transistores dentro dos rádios, televisores e outros itens do dia a dia transmitiram dados controlando o movimento da carga do elétron. Os cientistas agora descobriram que os transistores poderiam usar menos energia, geram menos calor e operam em velocidades mais altas se explorarem outra propriedade do elétron:seu spin. p Em 1921, os cientistas descobriram que cada elétron tem spin - um momento angular inerente que faz o elétron girar conforme se move em torno de um eixo. Desde então, pesquisadores em todo o mundo e na Universidade de Ohio têm desenvolvido dispositivos eletrônicos que incorporam dados dentro do spin de um elétron. O campo emergente da eletrônica de spin - ou spintrônica - pode revolucionar dispositivos de armazenamento de memória e computadores quânticos.

p Até agora, os cientistas que desenvolvem a eletrônica do spin controlaram o spin anexando um ímã externo diretamente aos dispositivos. Mas com a crescente demanda por transistores menores, usar um ímã volumoso não é uma maneira eficiente ou prática de manipular a orientação do spin de um elétron, disse Sergio Ulloa, professor de física e astronomia na Ohio University.

p “O Santo Graal na spintrônica é lidar com a rotação com algo diferente de ímãs, ”Disse Ulloa. “Um campo elétrico é portátil e fácil de ligar e desligar.”

p Ulloa e o estudante de graduação Anh Tuan Ngo ajudaram a resolver esse problema fornecendo modelagem teórica para um experimento recente que foi o primeiro a controlar com sucesso o spin de um elétron usando campos puramente elétricos. Essas descobertas foram publicadas na revista Nature Nanotechnology .

p A equipe colaborou com um grupo de pesquisa da Universidade de Cincinnati, liderado por Philippe Debray e Marc Cahay. Debray concebeu e projetou os experimentos. Os cálculos dos pesquisadores da Universidade de Ohio explicaram o comportamento dos elétrons nas condições experimentais de Debray e previram o quão forte seria o controle do campo elétrico sobre o spin.

p A pesquisa também revelou uma das principais condições do experimento - que a minúscula conexão ao longo da qual os elétrons viajam no dispositivo deve ser assimétrica.

p “Imagine que você está caminhando por uma floresta e há montanhas de cada lado de você. Se de um lado as montanhas são mais altas, você será capaz de dizer em que direção está caminhando, Disse Ulloa. “O elétron saberá que há assimetria, e seu giro será capaz de dizer qual é o caminho para cima. ”

p Controlar o spin eletronicamente tem implicações importantes para o futuro de novos dispositivos, como transistores, mas este experimento é apenas o primeiro passo de muitos, Disse Ulloa. A próxima etapa seria retrabalhar o experimento para que pudesse ser realizado em um nível superior, temperatura mais prática não requer o uso de hélio líquido.

p Fornecido pela Ohio University (notícias:web)