p Os computadores clássicos usam valores binários (0/1) para executar. Por contraste, nossas células cerebrais podem usar mais valores para operar, tornando-os mais eficientes em termos de energia do que os computadores. É por isso que os cientistas estão interessados ​​na computação neuromórfica (semelhante ao cérebro). Físicos da Universidade de Groningen (Holanda) usaram um óxido complexo para criar elementos comparáveis ​​aos neurônios e sinapses no cérebro usando spins, uma propriedade magnética dos elétrons. Seus resultados foram publicados em 18 de maio na revista. Fronteiras em Nanotecnologia. p Embora os computadores possam fazer cálculos diretos com muito mais rapidez do que os humanos, nossos cérebros superam as máquinas de silício em tarefas como reconhecimento de objetos. Além disso, nosso cérebro usa menos energia do que os computadores. Parte disso pode ser explicado pela maneira como nosso cérebro funciona:enquanto um computador usa um sistema binário (com valores 0 ou 1), as células cerebrais podem fornecer mais sinais analógicos com uma gama de valores.

p Filmes finos

p A operação de nossos cérebros pode ser simulada em computadores, mas a arquitetura básica ainda depende de um sistema binário. É por isso que os cientistas procuram maneiras de expandir isso, criando hardware que é mais parecido com o cérebro, mas também fará interface com computadores normais. "Uma ideia é criar bits magnéticos que possam ter estados intermediários, "diz Tamalika Banerjee, Professor de Spintrônica de Materiais Funcionais no Instituto Zernike para Materiais Avançados, Universidade de Groningen. Ela trabalha com spintrônica, que usa uma propriedade magnética de elétrons chamada 'spin' para transportar, manipular e armazenar informações.

p Neste estudo, seu Ph.D. estudante Anouk Goossens, primeiro autor do artigo, criou filmes finos de um metal ferromagnético (óxido de rutenato de estrôncio, SRO) cultivado em um substrato de óxido de titanato de estrôncio. O filme fino resultante continha domínios magnéticos que eram perpendiculares ao plano do filme. "Eles podem ser trocados de forma mais eficiente do que os domínios magnéticos no plano, "explica Goossens. Adaptando as condições de crescimento, é possível controlar a orientação do cristal no SRO. Anteriormente, domínios magnéticos fora do plano foram feitos usando outras técnicas, mas isso geralmente requer estruturas de camadas complexas.

p Anisotropia magnética

p Os domínios magnéticos podem ser comutados usando uma corrente através de um eletrodo de platina no topo do SRO. Goossens:"Quando os domínios magnéticos são orientados perfeitamente perpendiculares ao filme, essa mudança é determinística:todo o domínio mudará. "No entanto, quando os domínios magnéticos são ligeiramente inclinados, a resposta é probabilística:nem todos os domínios são iguais, e os valores intermediários ocorrem quando apenas parte dos cristais no domínio mudaram.

p Ao escolher variantes do substrato em que o SRO é cultivado, os cientistas podem controlar sua anisotropia magnética. Isso permite que eles produzam dois dispositivos spintrônicos diferentes. "Essa anisotropia magnética é exatamente o que queríamos, "diz Goossens." A alternância probabilística se compara a como os neurônios funcionam, enquanto a mudança determinística é mais como uma sinapse. "

p Os cientistas esperam que, no futuro, Hardware de computador semelhante ao cérebro pode ser criado combinando esses diferentes domínios em um dispositivo spintrônico que pode ser conectado a circuitos padrão baseados em silício. Além disso, a comutação probabilística também permitiria a computação estocástica, uma tecnologia promissora que representa valores contínuos por fluxos de bits aleatórios. Banerjee:"Encontramos uma maneira de controlar os estados intermediários, não apenas para memória, mas também para computação. "