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Como funciona um semicondutor magnético

Os materiais magnéticos semicondutores são capazes de produzir forças de atração semelhantes as de um ímã normal.

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O que é um semicondutor magnéticoUm semicondutor magnético é um tipo de substância, que é ao mesmo tempo é semicondutora e ferromagnética. Os materiais magnéticos semicondutores são capazes de produzir forças de atração semelhantes as de um ímã normal.

A maioria dos materiais ferromagnéticos, tais como o ferro são muito eletricamente condutores, no entanto, um semicondutor magnético não é completamente condutor nem puramente resistente. Esta combinação única de atributos, condutores e magnéticos fazem com que o material seja útil em novos tipos de computadores.

O estudo dos semicondutores magnéticos começou no início dos anos 1970 e 1980. Durante este período, os cientistas observaram vários desconhecidos comportamentos elétricos em metais e semicondutores. As observações do fenômeno de semicondutores magnéticos levaram à teoria da "spintrônica".

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Este campo emergente da ciência da computação permite tanto a manipulação da carga como da direção do spin de um elétron para que este seja controlado. Enquanto um semicondutor tradicional, tal como um transistor, pode controlar apenas cargas elétricas, um semicondutor magnética fornece manipulação mais precisa do estado de um elétron. Os computadores normalmente utilizam semicondutores e eletroímãs para funções distintas. Materiais semicondutores tal como chips de silicone são utilizados para o processamento e cálculos de diversas aplicações.

Computadores modernos utilizam semicondutores magnéticos para armazenamento de dados

                                  Computadores modernos utilizam semicondutores magnéticos para armazenamento de dados

Os materiais eletromagnéticos são muitas vezes utilizados para armazenamento de dados, tal como nos discos de uma unidade de disco rígido. A transferência de dados do processador de semicondutor para o armazenamento magnético não é instantâneo, no entanto, desta vez, a transferência de dados é comumente vista quando o sistema operacional é carregado.

Utilizando a “spintrônica”, um semicondutor magnético eliminaria este buffer e aumentaria drasticamente a velocidade dos computadores. Este tipo de material combina as funções de armazenamento magnético e processamento de semicondutor, e permite que a informação seja manipulada e armazenada no mesmo chip. Um computador semicondutor magnético pode ser inicializado instantaneamente, uma vez que não há necessidade de carregar dados de um dispositivo de armazenamento separadamente.

A temperatura é um dos principais desafios na construção dos dispositivos semicondutores magnéticos. Os materiais geralmente exibem ambos os comportamentos magnéticos e semi-condutores em temperaturas muito baixas, este é um problema significativo, uma vez que os computadores devem ser capazes de operar em temperatura ambiente para ser prático.

Muitos cientistas estão realizando experiências com a combinação de substâncias diferentes, a fim de criar um material que seja ferromagnético e semicondutor, a temperaturas nominais.

Estes materiais têm outras aplicações possíveis, além de dispositivos de computador. Os semicondutores magnéticos podem ser úteis na criação de sensores muito precisos. Novos sensores podem ser capazes de detectar e armazenar informações importantes sobre uma única unidade. O desenvolvimento desta tecnologia podem também ser utilizados para lasers poderosos e precisos, que podem ser úteis no campo da medicina, além de outras aplicações em que a alta tecnologia é aplicada diretamente.

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