espinmecatrónica

MEMS : los sistemas microelectromecánicos son el ingrediente clave de la micromecatrónica . Los sistemas microelectromecánicos son, como su nombre indica, dispositivos con dimensiones significativas en el régimen de micrómetros o menos. [ ^{6 ] [ 7 ] Altamente} adecuados para la integración con circuitos electrónicos y de microondas, proporcionan la clave para funcionalidades electromecánicas inalcanzables con la mecatrónica de precisión clásica . La comercialización de productos de sistemas microelectromecánicos producidos en masa está cobrando un ritmo rápido e incluye tecnología de inyección de tinta para impresoras, acelerómetros 3D , sensores de presión integrados y pantallas de procesamiento digital de luz (DLP). En la vanguardia de las tecnologías de fabricación e integración de sistemas microelectromecánicos se encuentran los sistemas nanoelectromecánicos ^{[ 8 ]} ( NEMS ). Los ejemplos típicos tienen micrómetros de longitud, decenas de nanómetros de espesor y frecuencias de resonancia mecánica que se aproximan a 100 MHz . Sus pequeñas dimensiones físicas y masa (del orden de picogramos ) los hacen altamente sensibles a los cambios en la rigidez ; Esto, su sinergia con los sistemas mecánicos y de procesamiento de datos, y la opción de acoplar moléculas químicas/biológicas, los hace ideales para aplicaciones de detección mecánica, química y biológica de ultra alto rendimiento. 

La física del espín es un área amplia y activa de la investigación en física de la materia condensada . En este contexto, el término « espín » se refiere a una propiedad cuántica de ciertas partículas elementales y núcleos , y no debe confundirse con el concepto clásico (y más conocido) de rotación . La física del espín abarca estudios de resonancia magnética nuclear , electrónica y de protones , magnetismo y ciertas áreas de la óptica. La espintrónica es una rama de la física del espín. Quizás las dos aplicaciones más conocidas de la física del espín sean la resonancia magnética ( RM ) y el cabezal de lectura de disco duro espintrónico de magnetoresistiva gigante ( GMR ) .

La magnetoresistencia espintrónica es un gran éxito científico y comercial. Hoy en día, la mayoría de las familias poseen un dispositivo espintrónico: el cabezal de lectura del disco duro de magnetoresistencia gigante ( GMR ) en su computadora. La ciencia que dio origen a esta fenomenal oportunidad de negocio —y que ganó el Premio Nobel de Física de 2007— fue el reconocimiento de que los portadores eléctricos se caracterizan tanto por la carga como por el espín . ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]} Hoy, la magnetoresistencia de túnel (TMR) —que utiliza el espín del electrón como etiqueta para permitir o prohibir el túnel de electrones ^{[ 12 ]} — domina el mercado de discos duros y se está estableciendo rápidamente en áreas tan diversas como los dispositivos de lógica magnética y los biosensores. ^{[ 13 ]} El desarrollo continuo está impulsando las fronteras de los dispositivos TMR hacia la nanoescala .