Λύση από το παρελθόν

Πράσινο κοβαλτίου σε σκόνη

Μια χρωστική ουσία που χρησιμοποιούσαν οι καλλιτέχνες τον 18ο αιώνα μπορεί να ανοίξει τον δρόμο για πιο αποδοτικούς και γρήγορους υπολογιστές. Το πράσινο κοβαλτίου, όπως ονομάζεται, δοκιμάστηκε από μία αμερικανική ερευνητική ομάδα που πιστεύει ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συσκευές που χρησιμοποιούν τεχνολογία «spintronic».

Το πράσινο κοβαλτίου μπορεί να συμβάλλει αποφασιστικά στην κατασκευή συσκευών «spintronic», καθώς απαιτεί θερμοκρασία δωματίου σε αντίθεση με άλλα υλικά τα οποία πρέπει να ψυχθούν σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες. «Η μεγάλη πρόκληση είναι να αναπτύξουμε υλικά τα οποία μπορούν να επιτελέσουν τέτοιου είδους λειτουργίες σε πρακτικές θερμοκρασίες και όχι σε κρυογονικές», τονίζει ο Daniel Gamelin, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Ουάσινγκτον στο Σιάτλ και μέλος της επιστημονικής ομάδας.

Η ημιδιαφανής χρωστική ουσία, γνωστή και ως πράσινο του Rinmann, αποτελεί ένα μείγμα οξειδίου του ψευδάργυρου και κοβαλτίου. Δημιουργήθηκε από τον Σουηδό χημικό Sven Rinmann το 1780. Η βαφή δεν έγινε ποτέ δημοφιλής στους ζωγράφους καθώς ήταν ακριβή και δημιουργούσε σχετικά αδύναμα χρώματα. Ωστόσο το υλικό θα μπορούσε να αποδειχθεί χρήσιμο στις συσκευές «spintronic» χάρη στις μαγνητικές του ιδιότητες.

Η συμβατική ηλεκτρονική βασίζεται στην κίνηση και συσσώρευση των ηλεκτρονίων για να πραγματοποιήσει υπολογισμούς ή να αποθηκεύσει δεδομένα. Αντιθέτως, η τεχνολογία «spintronic» χρησιμοποιεί το σπιν των ηλεκτρονίων –ανιχνεύεται ως αδύναμη μαγνητική δύναμη- για να αυξήσει την υπολογιστική δύναμη μίας συσκευής.

Ένας από τους στόχους είναι να αναπτυχθεί ένας ημιαγωγός που θα είναι σε θέση να διαχειριστεί τον μαγνητισμό των ηλεκτρονίων. Ο ημιαγωγός πρέπει να μαγνητίζεται και να παραμένει σταθερός σε θερμοκρασία δωματίου, προκειμένου να δημιουργηθεί μία πρακτική συσκευή. Οι ερευνητές έχουν προτείνει ότι ο καλύτερος τρόπος για να δημιουργήσουν ένα τέτοιο υλικό είναι να ενσωματώσουν ένα μαγνητικό στοιχείο σε ένα παραδοσιακό ημιαγωγό όπως είναι η σιλικόνη.

Μέχρι τώρα, οι περισσότερες απόπειρες είχαν δείξει χρήσιμες spintronic ιδιότητες μόνο σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, περίπου -200ο C. Το πράσινο κοβαλτίου, όμως, φαίνεται ότι δουλεύει σε κανονικές συνθήκες. «Η καινοτομία με τα υλικά που δοκιμάσαμε είναι ότι επιδεικνύουν μαγνητικές ιδιότητες σε θερμοκρασία δωματίου», δήλωσε ο καθηγητής Gamelin.

Ωστόσο, η έρευνα είναι ακόμη σε πρώιμα στάδια. «Το επόμενο βήμα είναι να προσπαθήσουμε να κάνουμε αυτά τα υλικά να συνδεθούν με ημιαγωγούς από σιλικόνη»