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Alineando la memoria 'Nanodot'
Una forma más confiable de cultivar nanopartículas magnéticas podría ayudar a crear la forma más densa de memoria de computadora hasta ahora. La nueva técnica, desarrollada por investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, hace posible organizar nanopuntos magnéticos (partículas de alrededor de seis nanómetros de ancho) en matrices ordenadas, lo que facilita su uso para almacenar fragmentos de información magnéticamente.
Unir los puntos: Los nanodots magnéticos hechos de níquel podrían ayudar a mejorar la capacidad de los chips de memoria. Una nueva técnica para hacerlos crecer utilizando celosías de nitruro de titanio como plantilla (que se muestra aquí como las regiones más claras) permite que los puntos se organicen con sus campos magnéticos apuntando todos en la misma dirección.
Jay Narayan , profesor de ciencia de los materiales en la Universidad Estatal de Carolina del Norte que dirigió el trabajo, dice que un chip nanodot que mide un centímetro cuadrado podría, en teoría, almacenar un terabit de datos, 50 veces más que flash, la forma de memoria más densa actualmente disponible.
El grupo de Narayan midió las propiedades magnéticas de los nanopuntos individuales para demostrar que podían contener información magnética de forma fiable. Se están celebrando conversaciones con los fabricantes de memorias, incluidos Hitachi y Seagate, para comercializar la tecnología, dice.
La principal innovación es que podemos mantener todos estos puntos ordenados y alineados de la misma manera, dice Narayan. Esto se aplica no solo a su alineación física, sino también a su orientación magnética, que es crucial para cambiar sus estados de imán y leerlos, dice.
Otros investigadores han creado nanodots de tamaño similar al de Narayan. Mark Welland , director de la Universidad de Cambridge Laboratorio de Ciencias a nanoescala en el Reino Unido, lidera un grupo que ha desarrollado nanopuntos en matrices hexagonales. El problema para el grupo de Welland es que la orientación magnética de un nanodot está determinada por su orientación física; dado que las matrices eran hexagonales, sus campos magnéticos no apuntaban todos en la misma dirección.
Narayan y sus colegas utilizaron una técnica novedosa de deposición de vapor para hacer crecer nanopuntos alineados con precisión a partir de níquel. La técnica, llamada epitaxia de coincidencia de dominios, implica depositar una capa muy fina de nitruro de titanio sobre un sustrato que sirve como plantilla para los nanodots. El nitruro de titanio forma redes monocristalinas sobre las que crecen los nanodots. El tamaño de los puntos y el espaciado entre los nanodots se pueden controlar variando las condiciones de crecimiento, como la temperatura.
Encontrar el material adecuado fue crucial, dice Narayan. Necesitábamos un material metálico que no fuera magnético, dice. Esto asegura que las plantillas no interfieran con las propiedades magnéticas de los nanodots. La técnica podría usarse para crear matrices regulares de miles de millones de nanodots.
Existe una dificultad para controlar tanto el tamaño como la posición de los nanodots, dice Russell Cowburn profesor de nanotecnología en el Imperial College de Londres. Controlar esto sería una gran ventaja, dice.
Pero Cowburn agrega que cultivar nanodots es solo una parte del desafío. Hacerlos térmicamente estables y encontrar formas de leer y escribir información magnética son desafíos importantes, dice.
Para que la memoria nanodot sea competitiva, tendrá que ser barata y densa, dice Cowburn. En términos de bits por dólar, los discos duros magnéticos siguen siendo la forma más barata de memoria de computadora, unas 50 veces más barata que la memoria flash.
Actualmente, los nanodots de níquel requieren bajas temperaturas para funcionar, pero Narayan está trabajando para hacerlos de hierro-platino, lo que debería permitirles operar a temperatura ambiente.