Se puede decir que la electrónica surgió con el invento del transistor en 1947 por John Bardeen, Walter H. Brattain y William B. Shockley en los laboratorios Bell. Sin embargo, no fue sino hasta que se dio un conjunto de acumulación de conocimientos e investigaciones, que se dio lugar a la invención de la electrónica. Cabe mencionar que aportaciones de Albert Einstein dieron entrada al fascinante mundo de la mecánica cuántica y al mundo microscópico y, por ende, a la era de la electrónica.

Hoy en día, la industria de la electrónica ha crecido a pasos nunca antes imaginados. Desde finales de los años 50, con la aparición de la válvula de vacío, el transistor y posteriormente el circuito integrado.

Sin embargo, los circuitos microelectrónicos comenzaron a tener limitantes como la dispersión de calor y el consumo de energía, por lo que estos dispositivos semiconductores tropezaron con obstáculos físicos y económicos, y lo que la ley empírica de Moore estableció en 1965, que cada dos años se duplicaría el número de transistores en un circuitos integrado, y que hoy en día los fabricantes de los microprocesadores optan por insertar sistemas a lo que denominan como “dual core”.  Por lo que las investigaciones y los fabricantes  han estado trabajando en nuevas opciones como la superconductividad, la fotónica, circuitos moleculares y circuitos espintrónicos.

Los circuitos semiconductores operan con bases de la electrodinámica clásica, es decir, con fundamentos de las ecuaciones de Maxwell, así como la mecánica cuántica y la ecuación de Schrödinger.

Las obleas de silicio se “bombardean” con iones que forman diminutos cúmulos con exceso o escasez de electrones. Mediante electrodos microscópicos ubicados en torno a los cúmulos,  se aplican tensiones eléctricas que expulsan o introducen puertas lógicas y regulan así la corriente eléctrica que circula por ellas. Si un gran número de electrones es empujado de un lado a otro mediante la acción de campos eléctricos, algunos salen disparados en direcciones aleatorias, desperdiciando energía, y otros colisionan entre sí, liberando calor, y ésta es una forma de de que exista la conducción eléctrica en esos dispositivos.

Por ejemplo, los primeros discos duros de las computadoras utilizaron la magnetorresistencia –un cambio de la resistencia eléctrica generado por un campo magnético– para leer datos en dominios magnéticos.

Pero ¿qué es la espintrónica?

El átomo está formado por un núcleo, el cual contiene a los neutrones con carga neutra y a los protones con carga positiva, y alrededor del núcleo están los electrones con carga negativa, por decirlo en una manera clásica. Además de su masa y carga eléctrica, los electrones tienen una cantidad intrínseca de momento angular, llamada espín, casi como si fueran esferas giratorias.

Asociado con el espín hay un campo magnético, como el de una pequeña barra magnética. Al eje del espín se le representa como un vector; para una esfera que gira de oeste a este, el vector apunta hacia el norte o arriba; para el espín opuesto apunta hacia el sur o abajo. En un campo magnético, los electrones con espín arriba y espín abajo tienen energías diferentes.En un circuito electrónico ordinario, los espines están orientados al azar y no tienen efecto sobre el flujo de corriente. Los dispositivos espintrónicos provocan corrientes polarizadas de espín y lo usan para controlar el flujo de corriente.

En el próximo número continuaremos hablando de este tópico.

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