Computadores podem ser mais velozes com transistores que usam isolantes topológicos

Pesquisa utiliza transistores com materiais isolantes que permitem acelerar computadores e reduzir perdas de energia

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Em entrevista aos Novos Cientistas, o físico Carlos Mera Acosta falou sobre as pesquisas que realizou no Instituto de Física (IF) da USP com transistores feitos com materiais que canalizam o fluxo da corrente e impedem sua dispersão, o que possibilita controlar a direção das partículas de energia por meio da geração de campos elétricos. “Os transistores são dispositivos essenciais para a informática, pois toda a informação processada pelos computadores passa por eles, na forma de corrente elétrica”, descreveu o físico.

Segundo Mera, nos transistores convencionais há muita perda de energia. O estudo realizado pelo físico, no Instituto de Física (IF) da USP e Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano), propõe um novo tipo de dispositivo. Ele realizou a pesquisa em cooperação com o professor e pesquisador Adalberto Fazzio.

Feitos com os chamados isolantes topológicos, dispositivos “spintrônicos” eles poderão reduzir a perda de energia e melhorar desempenho de processamento. O dispositivo possui dois eletrodos e uma região central, que controla a passagem da corrente elétrica. “Os computadores entendem a informação como sequências de ‘0’ e ‘1’. Quando o transistor não permite a passagem de corrente é ‘0’, e quando deixa passar é ‘1’. Dessa forma, através de correntes elétricas, o computador é capaz de receber e processar informações.”

Segundo o físico, os transistores atuais apresentam alguns problemas que limitam seu desempenho. “Durante a passagem da corrente elétrica, há muitas colisões dos elétrons que a formam com outras partículas dos átomos. Isso leva a uma considerável perda de energia, na forma de calor”, explica. Quando as dimensões do dispositivo são muito reduzidas, os eletrodos ficam muito próximos e ocorre um fenômeno chamado de tunelamento quântico. “Isso quer dizer que os elétrons encontram um caminho com dimensões extremamente reduzidas, que não permite bloquear a corrente, inviabilizando o funcionamento do dispositivo.”

O podcast Os Novos Cientistas vai ao ar toda quinta-feira, às 8 horas, dentro do Jornal da USP no Ar, que é apresentado diariamente pela jornalista Roxane Ré, das 7h30 às 9h30, na Rádio USP FM (93,7 MHz).

 

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