Electrónica basada en el espín por medios químicos
En los dispositivos de computación convencionales, la carga y el espín se emplean por separado. La carga se utiliza para computar y los transistores funcionan controlando mediante campos eléctricos el flujo de los portadores de carga a través de un material semiconductor. El espín, por otro lado, se emplea para el almacenamiento magnético de datos. La codificación de información mediante el estado de espín sumado a la carga de los electrones podría mejorar enormemente la velocidad de computación y reducir el consumo de energía. Los semiconductores ferromagnéticos diluidos (DMS) son los materiales mejor conocidos y prometedores para emplear en este tipo de dispositivos espintrónicos. El proyecto financiado con fondos europeos IFMGEDMS (Investigation of ferromagnetism in Ge-based diluted magnetic semiconductors) se dedicó al estudio de DMS basados en el germanio. Sus científicos sintetizaron películas pequeñas de germanio dopado con manganeso con propiedades ferromagnéticas para de esta forma inyectar el espín. Estos SMD se formaron sobre sustratos de silicio adecuados por epitaxia de haces moleculares con precisión atómica. Mediante un sistema de espectroscopia fotoelectrónica de rayos X se generó una descripción pormenorizada de la caracterización estructural y magnética de las películas de germanio dopado con manganeso en distintas condiciones. Así se identificaron las condiciones de crecimiento ideales para incorporar la mayor concentración posible de manganeso diluido. Es más, descubrieron que la ordenación magnética y la temperatura de Curie podría controlarse mediante un ajuste preciso de la distancia entre los átomos de manganeso en la capa de germanio separadora. La investigación realizada en IFMGEDMS generó películas de germanio dopado con manganeso de gran calidad. En este tipo nuevo de material semiconductor, el espín se emplea como otro portador de información junto a la carga, lo cual ofrece numerosas ventajas cuando se incorpora en dispositivos de espintrónica basados en el silicio.
Palabras clave
Semiconductores, semiconductores ferromagnéticos diluidos, espintrónica, IFMGEDMS, epitaxia de haces moleculares
