Spintrônica_PCMDE_2014,1

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO 
PRINCIPIO DA CIÊNCIA DOS DISPOSITIVOS E MATERIAIS ELETRICOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SPINTRÔNICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cuiabá/MT 
 
Jul/2014 
 
 
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO 
PRINCIPIO DA CIÊNCIA DOS DISPOSITIVOS E MATERIAIS ELETRICOS 
 
 
 
 
Discentes: Barbara Arantes, Heloisa Souza, Renner Siqueira e Werleson Nery 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Seminário apresentado como requisito 
parcial para obtenção de aprovação na 
disciplina PCMDE, no Curso de Engenharia 
Elétrica, na Universidade Federal de Mato 
Grosso. 
Profº. Eraldo da Silva Pereira 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cuiabá/MT 
 
Jul/2014 
 
 
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 SUMÁRIO 
 
 
1 INTRODUÇÃO..............................................................................4 
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA .................................................4 
3 CONCLUSÃO................................................................................5 
4 REFERENCIAS..............................................................................5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1- INTRODUÇÃO: 
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 A spintrônica é uma tecnologia recente que combina os avanços tecnológicos 
desenvolvidos a partir de materiais magnéticos e semicondutores, sendo as funções de 
novos dispositivos baseados no controle do movimento dos elétrons através do campo 
magnético externo que atua sobre o spin, possibilitando a utilização das propriedades de 
spin, eletrônicas e ópticas ao mesmo tempo. 
 A depender de sua orientação magnética, devido à sua natureza quântica, o spin 
pode assumir duas orientações possíveis com o spin “up” ou “down”. 
 Pretendemos explicar basicamente as propriedades do spin e as interações de troca 
entre o subsistema eletrônico e elétrons provenientes das camadas parcialmente 
preenchidas dos íons magnéticos. 
 
2- FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA: 
 
 Esses componentes spintrônicos podem permitir a construção de circuitos integrados 
menores, mais rápidos e com menor consumo de energia. Já nos computadores atuais, o 
processador e a memória ficam separados, unidos por um "barramento", uma via de 
tráfego de dados, com a spintrônica seria possível a junção das duas funções em um 
único componente realizando um sonho antigo dos engenheiros. 
 Ela também está presente nas novas memórias de computador, chamadas de memórias 
RAM (Random Access Memory ). O propósito desta nova memória é armazenar dados 
que seriam perdidos caso o computador fosse desligado. O usuário então poderia religar 
o computador e continuar digitando o documento texto específico que ele estava 
trabalhando. 
 Pesquisadores acreditam que além do armazenamento de dados, a Spintrônica pode ser 
aplicada aos semicondutores, criação de processadores para computadores quânticos, 
entre outros. 
 Em poucos anos, graças a ela, poderemos ter computadores que ao serem ligados 
ficam imediatamente prontos, dispensando todo aquele processo de carregar os 
programas. A revolução não deverá parar por aí: a nova tecnologia pode se estender 
também aos processadores, dispensando definitivamente o uso do silício. 
Chegaremos a um limite físico: Abaixo de determinadas dimensões, hoje calculadas em 
torno dos 10 nanômetros, os transistores passam a sofrer influência dos efeitos da 
mecânica quântica, que alteram seu funcionamento. Continuação da miniaturização 
resulta em: troca de calor, consumo de potência e aumento da corrente de fuga. A 
chamada spintrônica em metais, que é baseada em materiais ferro-magnéticos e está 
avançada o suficiente a ponto de encontrarmos dispositivos no mercado como 
processadores; além da aplicação em metais surgiu, há menos de dez anos, a spintrônica 
em semicondutores, essa área de estudo é bastante promissora porque os materiais 
semicondutores são mais flexíveis que os metais. Entre as vantagens está, por exemplo, 
o controle do número de elétrons em um semicondutor e, inclusive, mudanças na massa 
de cada um deles ou seja, ser capaz de manipular o elétron, isso na escala de um décimo 
de nanômetro. 
 
 
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O Brasil já possui uma presença significativa de pesquisa sobre o assunto , 5ª 
Conferência Internacional sobre Física e aplicações de Spin, aconteceu entre 3 e 6 de 
agosto de 2008, na cidade de Foz do Iguaçu (PR), anteriormente realizada no Japão e na 
Alemanha. 
Efeito spintrônico confirmado em moléculas orgânicas 
O dispositivo experimental construído pelos cientistas consiste em um pequeno "poço" 
em uma pastilha de silício. Uma camada de apenas uma molécula de espessura, formada 
por moléculas contendo carbono, hidrogênio e enxofre, foi ensanduichada entre 
eletrodos de cobalto e níquel, no interior do "poço". A estrutura em forma de "poço" 
estabilizou e manteve confinadas as moléculas de teste, além de permitir um bom 
contato molécula-metal. 
Vantagens esperadas pela spintrônica 
 
Aumento da velocidade de processamento de dados; Diminuição da potencia elétrica 
consumida; Aumento da densidade de integração; Computadores quânticos. 
“Por volta de 2015, a tecnologia da spintrônica poderá ser a única capaz de fazer 
dispositivos eletrônicos menores e mais eficientes – por essa época, os materiais 
semicondutores, como o Silício, terão esgotadas suas capacidades de miniaturização”. 
(Frase do Depto. de Comércio e Indústria do Reino Unido, DTI Global Watch 
Magazine, jul/ago-2005) 
 
 
 
3- CONCLUSÃO: 
 
Spintrônica nos possibilitará continuar evoluindo mesmo quando a miniaturização da 
eletrônica chegar ao limite; 
 
A Spintrônica e um dos ramos mais desafiadores e fascinantes 
da nanotecnologia! Seu impacto se reflete não só no mundo cientifico, mas 
também em aplicações industriais - cotidiano. 
Temos muito o que aprender ! 
A Natureza não e dividida em Física, Química, Biologia... 
Novas possibilidades, oportunidades, produtos,.... 
Enfim, tudo e Ciência ! 
 
 
4- REFERENCIAS: 
 
ITA - http://evfita.ita.br/evfita2008/local_arquivos/Lara%20-%20EVFITA2008.pdf 
 
CNPQ - www.cnpq.br/noticias/nano.doc 
 
 
 
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Wikipédia: http://pt.wikipedia.org/wiki/Spintr%C3%B4nica 
 
Revista Galileu - http://revistagalileu.globo.com/Galileu/0,6993,ECT490692-
1719,00.html 
 
Inovação Tecnológica - 
http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/meta.php?meta=Spintr%F4nica 
 
Universidade Federal do Rio de Janeiro - 
http://www.if.ufrj.br/~joras/disciplinas/07.1/topicos/tatiana.pdf 
 
Scientific American (2002) - http://www.scientificamerican.com/article/spintronics/ 
Ultrafast Manipulation of Electron Spin Coherence. J. A. Gupta, R. Knobel, N. Samarth 
and D. D. Awschalom in Science, Vol. 292, pages 2458-2461; June 29, 2001.