Prof. Giovanni Finocchio, Universidade de Messina, Messina, Itália
Dispositivos espintrônicos de alto desempenho em tecnologia de radiofrequência e computação
Em sua apresentação como Distinguished Lecturer, o Prof. Finnocchio apresenta avanços recentes no desenvolvimento de detectores, osciladores e amplificadores de micro-ondas spintrônicos baseados em junções magnéticas de túnel (MTJs). Ele revisa as principais aplicações desses dispositivos para computação, incluindo a implementação de máquinas de Ising. A tecnologia spintrônica aproveita a manipulação do spin do elétron juntamente com sua carga. Essa tecnologia combina potencialmente características importantes como necessidades de ultrabaixo consumo de energia, compacidade (tamanho em nanoscala) e é compatível com CMOS. A spintrônica tem diferentes histórias de sucesso, como o cabeçote de leitura para discos rígidos magnéticos e as recentes memórias de acesso aleatório magnéticas com torque de transferência de spin. Estas últimas são realizadas com MTJs, que são dispositivos compostos por dois ferromagnéticos separados por um material isolante ultrafino. A resistência deste dispositivo depende da orientação relativa da magnetização dos dois ferromagnéticos e, em particular, a configuração em que as magnetizações são paralelas ou antiparalelas pode codificar a informação binária. Juntamente com os desenvolvimentos de memória, que já estão no mercado e integrados aos processos CMOS pelas principais fundições (INTEL, SAMSUNG, GlobalFoundries), as MTJs podem ser usadas para o desenvolvimento de auto-osciladores e detectores de altíssima eficiência. Ele mostra aplicações de diodos spintrônicos baseados em MTJs para colheita de energia, sensores e detectores de RF e o que se espera alcançar nos próximos três anos para integração com tecnologia CMOS. A última parte da palestra focará em computação probabilística, que é uma direção para implementar máquinas de Ising. A computação probabilística é um paradigma computacional que utiliza bits probabilísticos (p-bits), uma unidade intermediária entre o bit padrão e os q-bits. Mostrarei como mapear problemas difíceis de otimização combinatória (Max-Sat, Max-Cut, etc.) para máquinas de Ising e como implementá-los em tecnologia spintrônica.
