La tecnología más pequeña del mundo solo dos átomos de grosor

Científicos de la Universidad de Tel Aviv han diseñado la tecnología de almacenamiento de información más pequeña del mundo, que sólo tiene dos átomos de grosor. Según los científicos, la nueva tecnología propone una forma de almacenar información eléctrica en la unidad más delgada conocida por la ciencia, en uno de los materiales más estables e inertes de la naturaleza. La tunelización mecánica cuántica de los electrones a través de una capa de grosor atómico podría impulsar la tecnología más pequeña del mundo: sólo dos átomos de grosor.

un proceso de lectura de la información que va más allá de los límites de la tecnología actual. La investigación, publicada en la revista Science, fue realizada por científicos de la Escuela Raymond y Beverly Sackler de Física y Astronomía y de la Escuela Raymond y Beverly Sackler de Química.

“Nuestra investigación se basa en la curiosidad por el comportamiento de los átomos y los electrones en los materiales sólidos, lo que ha dado lugar a muchas tecnologías que sustentan nuestro modo de vida moderno”, afirma el Dr. Moshe Ben Shalom, de la Universidad de Tel Aviv, y autor del estudio.

“Nosotros (y muchos otros científicos) estamos intentando comprender, predecir e incluso controlar las fascinantes propiedades de estas partículas que chocan en una estructura ordenada que llamamos cristal. El corazón de un ordenador, por ejemplo, es un pequeño dispositivo cristalino diseñado para cambiar entre dos estados que indican respuestas diferentes: “sí” o “no”, “arriba” o “abajo”, etc. Sin esta dicotomía, es imposible codificar y procesar la información. El reto práctico es encontrar un mecanismo que permita la conmutación en un dispositivo pequeño, rápido y barato.

Los actuales dispositivos de última generación están formados por diminutos cristales que contienen sólo un millón de átomos (un centenar de átomos de altura, anchura y grosor), por lo que un millón de estos dispositivos pueden comprimirse en la superficie de una moneda alrededor de un millón de veces, y cada dispositivo conmuta a un ritmo de un millón de veces por segundo.

Con el nuevo avance tecnológico, los investigadores han conseguido por primera vez reducir el grosor de los dispositivos cristalinos a sólo dos átomos. Shalom señala que una estructura tan fina permite que las memorias basadas en la capacidad cuántica de los electrones salten rápida y eficazmente las barreras de apenas unos átomos de espesor. Por lo tanto, puede mejorar significativamente los dispositivos electrónicos en términos de velocidad, densidad y consumo de energía.

En el estudio, los investigadores utilizaron un material bidimensional: capas monoatómicas de boro y nitrógeno dispuestas en una estructura hexagonal repetitiva. En su experimento, consiguieron romper la simetría de este cristal ensamblando artificialmente dos de estas capas.

“En su estado tridimensional natural, este material está formado por un gran número de capas apiladas unas sobre otras, con cada capa girada 180 grados respecto a sus vecinas (una disposición antiparalela)”, dice Shalom. “En el laboratorio, hemos sido capaces de disponer artificialmente las capas en una configuración paralela sin rotación, lo que hipotéticamente permite una superposición perfecta de átomos del mismo tipo a pesar de la fuerte fuerza de repulsión entre ellos (resultante de sus cargas idénticas).”

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