Cos'è un semiconduttore magnetico?
Un semiconduttore magnetico è un tipo di sostanza che è sia semiconduttiva che ferro-magnetica.I materiali a semiconduttore magnetico producono forze di attrazione simili a quelle di un magnete normale.La maggior parte dei ferromagneti come il ferro sono molto conduttivi elettricamente;Tuttavia, un semiconduttore magnetico non è né completamente conduttivo né puramente resistente.Questa combinazione unica di attributi conduttivi e magnetici rende il materiale utile nei nuovi tipi di computer.
Lo studio dei semiconduttori magnetici è iniziato negli anni '70 e '80.Durante questo periodo, gli scienziati hanno osservato diversi comportamenti elettrici sconosciuti in metallo e semiconduttori.Le osservazioni del fenomeno a semiconduttore magnetico hanno portato alla teoria degli spintronici.Questo campo emergente di informatica consente di controllare sia la direzione e la direzione di spin di un elettrone.Mentre un semiconduttore tradizionale, come un transistor, può controllare solo cariche elettriche, un semiconduttore magnetico fornisce una manipolazione più precisa di uno stato di elettroni. I computer in genere usano semiconduttori ed elettromagnet per funzioni separate.Il materiale semiconduttivo come i chip di silicio viene utilizzato per la lavorazione e i calcoli.I materiali elettromagnetici vengono spesso utilizzati per l'archiviazione dei dati, ad esempio sui dischi di un disco rigido.Il trasferimento di dati dal processore di semiconduttore all'archiviazione magnetica non è tuttavia istantaneo.Questo trasferimento di dati che richiede tempo è comunemente visto quando viene avviato un computer e il sistema operativo viene caricato.
Usando Spintronics, un semiconduttore magnetico eliminerebbe questo buffer e aumentava drasticamente la velocità dei computer.Questo tipo di materiale combina le funzioni di conservazione magnetica e elaborazione semi-conduttiva e consente di manipolare e conservare le informazioni sullo stesso chip.Un computer a semiconduttore magnetico può essere avviato istantaneamente, poiché non è necessario caricare i dati da un dispositivo di archiviazione separato.
La temperatura è una delle sfide principali nella costruzione di dispositivi a semiconduttore magnetico.I materiali in genere mostrano comportamenti magnetici e semiconduttivi a temperature molto basse;Questo è un problema significativo, poiché i computer devono essere in grado di operare a temperature ambiente per essere pratici.Molti scienziati stanno sperimentando la combinazione di diverse sostanze, al fine di creare un materiale che è ferro-magnetico e semiconduttivo a temperature nominali.
Questi materiali hanno altre possibili applicazioni oltre ai dispositivi del computer.I semiconduttori magnetici possono essere utili per creare sensori molto accurati.Nuovi sensori possono essere in grado di rilevare e archiviare informazioni importanti su una singola unità.Lo sviluppo di questa tecnologia può essere utilizzato anche per laser potenti e precisi, che possono essere utili nel campo della medicina.