Un paso más cerca del ordenador capaz de ponerse en marcha al instante

Desde que apretamos el botón de arranque de un ordenador totalmente apagado hasta que el software básico de este se ha cargado y tenemos la máquina lista para ser utilizada, transcurre un tiempo de puesta en marcha que nunca se ha podido acortar a un mero segundo de manera satisfactoria. Un nuevo avance científico nos lleva un paso más cerca de ese ordenador, soñado por mucha gente, que pase a estar plenamente operativo décimas de segundo después de apretar su botón de arranque, gracias a poseer una memoria no volátil.

Para codificar datos, la tecnología de memoria de los ordenadores de hoy en día utiliza corrientes eléctricas, un importante factor que limita su fiabilidad y miniaturización, y que es una fuente notable de consumo de energía. Si en cambio los datos pudieran ser codificados sin corriente, por ejemplo, por un campo eléctrico que se aplicase por un aislante, requerirían mucha menos energía, y ello haría realidad de manera cotidiana cosas como la computación de bajo consumo y el encendido instantáneo de ordenadores.

El equipo formado, entre otros, por John Heron, Darrell Schlom y Dan Ralph, de la Universidad Cornell en Ithaca, Nueva York, Estados Unidos, así como Jorge Íñiguez, del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB-CSIC), en el campus de la Universidad Autónoma de Barcelona en Bellaterra, Cataluña, España, ha efectuado un avance en esa dirección con un dispositivo de memoria magnetoeléctrica que funciona a temperatura ambiente. Este prototipo, por ahora con una capacidad equivalente tan solo a un bit de ordenador, puede constituir el santo grial de las memorias no volátiles de nueva generación, ya que posee la cualidad de poder cambiar de estado magnético en dos pasos, requiriendo para ello tan solo un campo eléctrico.

Los investigadores construyeron el dispositivo a partir de un compuesto llamado ferrita de bismuto, un material de gran interés científico por un rasgo espectacularmente raro: es tanto magnético (como un imán de nevera, pues cuenta con su propio campo magnético local permanente) como ferroeléctrico, lo que significa que siempre está polarizado eléctricamente, y esa polarización puede ser cambiada aplicando un campo eléctrico. Los materiales de esta clase, los denominados materiales ferroicos, suelen ser una cosa o la otra, raramente ambas, ya que los mecanismos que gobiernan los dos fenómenos tienden a anularse el uno al otro.

Esta combinación inusual de cualidades lo convierte en un material multiferroico, una clase de compuestos que ha despertado un fuerte interés en la comunidad científica durante los últimos años.

Debido a que es multiferroica, la ferrita de bismuto puede ser utilizada para dispositivos de memoria no volátil con geometrías relativamente simples. Pero lo mejor es que funciona a temperatura ambiente; otros materiales han demostrado resultados similares, pero a temperaturas tremendamente frías, como 269 grados centígrados bajo cero, o sea solo 4 grados por encima del Cero Absoluto, la temperatura más baja permitida por las leyes de la física. Tener que mantener un dispositivo a 269 grados centígrados bajo cero no resulta nada práctico si se pretende usarlo fuera de laboratorios e instalaciones comparables. Por ello, la industria electrónica ha mostrado escaso interés por estos materiales. Con la ferrita de bismuto, la situación cambiará de modo drástico.

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