Descripción del proyecto
LA CRISIS DEL COVID-19 HA CONSOLIDADO CIERTAS TENDENCIAS EN HABITOS SOCIALES QUE HAN CONLLEVADO UN AUMENTO EXPONENCIAL DE LA DEMANDA DE ALMACENAMIENTO DE DATOS, TIEMPO DE COMPUTO Y RECURSOS DE RED. EL TELETRABAJO, ASI COMO LA DEMANDA DE ACTIVIDADES ONLINE, HAN ACELERADO EL CONSUMO DE ENERGIA QUE EN 2020 FUE DE ALREDEDOR DEL 1% DE LA DEMANDA MUNDIAL. DE HECHO, HAY PREDICCIONES QUE HACIA EL 2030 LAS TECNOLOGIAS DE LA INFORMACION CONSUMIRAN EL 20% DEL TOTAL DEL CONSUMO DE ENERGIA, SOBRE TODO SI SE CONFIRMAN LAS TENDENCIAS ACTUALES DE USO INTENSO DE CIERTAS TECNOLOGIAS (POR EJEMPLO, TELETRABAJO O CRIPTOMONEDAS). POR LO TANTO, EXISTE UNA NECESIDAD URGENTE DE UNA TRANSICION ECOLOGICA HACIA TECNOLOGIAS DIGITALES MAS RESPETUOSAS CON EL MEDIO AMBIENTE.LA ESPINTRONICA OFRECE UN CAMINO HACIA UNA ELECTRONICA MAS ECOLOGICA MEDIANTE EL USO DE LA CONVERSION DE CORRIENTES ELECTRICAS A CORRIENTES DE ESPIN. LA RAZON DE ELLO ES QUE LA MANIPULACION DE DATOS ALMACENADOS EN BITS MAGNETICOS SE REALIZA MEDIANTE LA GENERACION DE CORRIENTES DE CARGA ELECTRICA QUE GENERAN CORRIENTES PURAS DE ESPIN QUE CREAN UN TORQUE EN LA MAGNETIZACION DONDE SE ALMACENAN DATOS. EN CONSECUENCIA, ELLO PERMITE DESARROLLAR MEMORIAS MAGNETICAS CONTROLADAS POR CAMPOS ELECTRICOS, QUE SON MAS MUCHO MAS EFICIENTES Y PERMITEN REDUCIR EL CONSUMO DE ENERGIA EN ORDENES DE MAGNITUD RESPECTO AL CONSUMO GENERADO EN TRANSISTORES CMOS ACTUALES. LA ULTIMA GENERACION DE MEMORIAS MAGNETICAS SE BASA EN EL TORQUE POR ACOPLAMIENTO ESPIN-ORBITA (SOT), Y SE ESPERA QUE MEJOREN LA EFICIENCIA ENERGETICA RESPECTO A LAS MEMORIAS CMOS ACTUALES DE ORDENES DE MAGNITUD. SIN EMBARGO, LAS MEMORIAS DE TIPO SOT PRESENTAN DESAFIOS IMPORTANTES:(I) SE REQUIEREN CORRIENTES ELECTRICAS PARA GENERAR CORRIENTES DE ESPIN PURAS (SIN CARGA NETA) Y, POR LO TANTO, ESTAN SUJETAS A PERDIDAS OHMICAS. LA CLAVE ES MAXIMIZAR LA EFICIENCIA ENERGETICA GENERANDO LA CORRIENTE DE ESPIN MAS GRANDE CON LA DENSIDAD DE CORRIENTE MAS PEQUEÑA. ESTO SE PUEDE HACER A TRAVES DEL ACOPLAMIENTO ESPIN-ORBITA, PERO REQUIERE ORDENES DE EFICIENCIA MAS ALTOS DE LO QUE ES POSIBLE ACTUALMENTE, POR LO QUE REQUIERE FISICA MAS FUNDAMENTAL E INNOVACIONES EN LOS MATERIALES.(II) LAS TECNOLOGIAS ACTUALES HACEN USO DE MATERIALES NO RECICLABLES/TOXICOS Y COSTOSOS, Y A MENUDO DEPENDEN DE ALEACIONES METALICAS COMPLEJAS. COMO EL ACOPLAMIENTO ESPIN-ORBITA SE CORRELACIONA CON EL TAMAÑO ATOMICO, LOS MATERIALES CON ELEMENTOS PESADOS 5D PESADOS (P.E., PT, TA, RH...) SE ESTUDIAN PREFERENTEMENTE COMO UN MEDIO PARA AUMENTAR LA EFICIENCIA DE LA CONVERSION DE CARGA A SPIN. EVITAR TALES MATERIALES ES RELEVANTE, YA QUE ALGUNOS DE ELLOS SON METALES EXTREMADAMENTE RAROS Y/O DE ALTO RIESGO DE ACCESO, CUYO PRECIO PUEDE FLUCTUAR Y AUMENTAR DRASTICAMENTE.PARA ABORDAR ESTAS CUESTIONES PROPONEMOS EN ESTE PROYECTO LINEAS DE INVESTIGACION EN TORNO A ESTOS DOS EJES, QUE PRETENDEN GENERAR NUEVAS IDEAS Y MATERIALES PARA UNA CONVERSION DE CARGA DE ESPIN MAS EFICIENTE ENERGETICAMENTE A TRAVES DE MATERIALES QUE EVITEN LOS METALES PESADOS:(I) ENCONTRAR NUEVOS MATERIALES DONDE LA ESTRUCTURA DE BANDA DE LOS ORBITALES INVOLUCRADOS EN EL TRANSPORTE DE ESPIN SE MODIFIQUE PARA HACERLOS TAN EFICIENTES COMO LOS METALES 5D PESADOS PARA LA CONVERSION DE ESPIN A CARGA.(II) UTILIZAR EFECTOS DE INTERCARA BASADOS EN EL EFECTO RASHBA-EDELSTEIN PARA AUMENTAR DRASTICAMENTE LA CONVERSION CARGA-SPIN EN SISTEMAS ELECTRONICOS BIDIMENSIONALES. SPINTRONICA VERDE\INGENIERIA SOSTENIBLE\MATERIALES PARA COMPUTACION DE BAJO CONS\TECNOLOGIAS DE LA INFORMACION DE ENERGIA\METALES (ABUNDANTES) DE TRANSICION 3D\MATERIALES RECICLABLES\CONVERSION CARGA-ESPIN EFICIENTE\ELECTRONICA SOSTENIBLE