Es difícil valorar el impacto que la invención de los ordenadores ha tenido en nuestras vidas. Los ordenadores son máquinas que reciben y procesan datos para convertirlos en información útil. A día de hoy, los componentes que se utilizan de forma mayoritaria para almacenar la información, y conservarla aunque tengamos el ordenador apagado, son los discos duros magnéticos. Desde la aparición de los discos duros en 1956, su coste y tamaño se han ido reduciendo año tras año. De forma paralela, su capacidad y velocidad han ido en aumento.
Agustina Asenjo es una investigadora experta en magnetismo del Instituto de Ciencias de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC), que ha contribuido al desarrollo de nuevos microscopios de altos aumentos para obtener imágenes y vídeos de las propiedades magnéticas de los materiales.
Agustina Asenjo | (ICMM-CSIC).
Mónica Luna.- ¿Cómo se almacena la información en los discos duros magnéticos actuales?
Agustina Asenjo.- Almacenan la información de forma digital. Los discos duros están formados por capas magnéticas, con zonas que se pueden imanar en dos posibles direcciones. Una de ellas representa un 0 y la otra un 1. En la imagen inferior vemos un disco duro magnético como el que podemos tener en nuestros ordenadores. A su izquierda se observa su topografía, que se ve aparentemente muy rugosa y estriada, sin embargo, es bastante plana, tiene tan solo unas decenas de nanómetros de rugosidad. Esta apariencia abrupta se debe a que la imagen es de muchos aumentos.
La imagen superior está tomada en la misma zona pero en donde sólo se recogen las propiedades magnéticas. La información se graba mediante la imanación de una porción de área en una dirección o en otra. Estas zonas reciben el nombre de dominios magnéticos. Cada dominio magnético de tamaño mínimo corresponde a un bit de información. En la imagen los diferentes bits están separados por líneas blancas y negras. Cuanto menor tamaño tengan los bits, más pequeños podremos fabricar los discos duros y más rápidamente podremos leerlos.
M. L.- Por tanto el objetivo es lograr que los bits magnéticos tengan tamaño nanométrico.
A. A.- Si, esto ya sucede en la actualidad, nuestros ordenadores tienen bits por debajo de los 100nm. En la imagen inferior se pueden observar mapas magnéticos de un área del mismo tamaño para un disco duro de 1 Gb, 2 Gb y de 120 Gb. En el disco duro de 120 Gb el tamaño de los bits (distancia entre líneas blancas y negras) es ya de unos 200 nanómetros.
Los bits son menores en discos duros de mayor capacidad.| A.Asenjo/ O.Iglesias.M. L.- Los bits de los discos duros tradicionales ya tienen dimensiones nanométricas pero, ¿se están ensayando otras propuestas nanotecnológicas para mejorarlos?
A. A.- Sí, y esto es fundamental porque en los discos duros convencionales hay un límite a partir del cual los bits dejan de ser estables a temperatura ambiente, la imanación fluctúa y la información se pierde. Por lo tanto, lo que tenemos que hacer es buscar nuevas estrategias.
M. L.- ¿Nos puede dar algunos ejemplos?
A. A.- Una alternativa es utilizar materiales con imanación fuera del plano (de hecho ya hay en el mercado discos duros con esta tecnología) o crecer los materiales confinados espacialmente, es decir, en forma de nanoestructuras. Por ejemplo podemos utilizar hilos magnéticos que crecen paralelos unos a otros dentro de una matriz de alúmina. Estos hilos actúan como imanes individuales. La película de la imagen de portada de este artículo muestra una vista superior de los hilos embebidos en la membrana. Los puntos negros y blancos corresponden a los hilos magnéticos cuyo estado de imanación apunta hacia abajo del plano (negro) o hacia arriba (blanco). En la película se demuestra que podemos cambiar el estado de imanación de cada bit y de esta forma ir escribiendo la información en el 'disco duro'.
Una alternativa a los discos duros es el uso de nanoestructuras magnéticas, como los hilos de la imagen superior, de 35nm de diámetro. Cada hilo sería un bit.
M. L.- ¿Y con esta estrategia se puede reducir el tamaño de los bits?
A. A.- Si, el diámetro de estos hilos puede ser de hasta 15 nanómetros de diámetro. Estos hilos tienen una ventaja añadida, se fabrican por métodos electroquímicos que son técnicas rápidas y económicas.
M. L.- ¿Cuál es tu tema de investigación en la actualidad?
A. A.- En colaboración con la empresa española Nanotec Electrónica hemos desarrollado un microscopio de grandes aumentos que te permite realizar mapas y vídeos para estudiar cómo evolucionan las propiedades magnéticas de los materiales a nivel nanométrico, cuando los sometemos a campos magnéticos variables.
En la imagen superior se muestran una serie de imágenes en las que podemos ver cómo varía la configuración de dominios en un nanotriángulo de níquel cuando aplicamos un campo magnético paralelo a la base del triángulo. En la parte inferior vemos una simulación.
Fuente:elmundo.es
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