Magneto-iónica para las tecnologías de la información: almacenamiento seguro y eficiente de datos y computación avanzada

MAG-IONICS es un proyecto de investigación interdisciplinario cuyo objetivo es desarrollar materiales magneto-iónicos avanzados que permitan el control del magnetismo mediante el movimiento de iones impulsados por voltaje. Estos materiales tienen un enorme potencial para tecnologías de la información de próxima generación, como dispositivos de memoria de bajo consumo energético (incluyendo conceptos como la computación neuromórfica y probabilística) y sistemas seguros para la protección de datos, incluyendo soluciones contra hackeos y falsificaciones. El proyecto explora una amplia gama de materiales, incluidos óxidos y nitruros de metales de transición en forma de capas delgadas y estructuras litografiadas (que facilitan la migración de iones de oxígeno y nitrógeno), así como nuevos compuestos diseñados para el movimiento de otros iones como carbono, azufre o boro impulsado por voltaje. Estos materiales serán sometidos a una caracterización exhaustiva desde un punto de vista estructural, magnético y eléctrico. Para investigar fenómenos magneto-iónicos se emplearán técnicas avanzadas de magnetometría con aplicación de voltaje in situ (utilizando electrolitos líquidos o sólidos). Métodos de vanguardia, como la espectroscopía de tiempo de vida de aniquilación de positrones (para estudiar defectos estructurales como vacantes) y la nanocalorimetría (para detectar transiciones de fase sutiles), arrojarán luz sobre los mecanismos subyacentes. Además, cálculos ab initio contribuirán a esta comprensión en profundidad. El proyecto prioriza la mejora de indicadores clave de rendimiento, como la velocidad de difusión de iones, la estabilidad bajo ciclado y el voltaje umbral (tan bajo como sea posible para optimizar la eficiencia energética). Los conocimientos obtenidos se aplicarán en dos áreas tecnológicas principales: (i) almacenamiento de datos de bajo consumo y computación avanzada, y (ii) seguridad de datos (por ejemplo, generadores de números aleatorios verdaderos y funciones físicamente no clonables). MAG-IONICS aborda varias Líneas de Investigación Prioritarias incluidas en el Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación de España (2024-2027), como "seguridad para la sociedad (ciberseguridad)", "digitalización y telecomunicaciones (transición digital e inteligencia artificial)" y "energía y movilidad (transición energética y descarbonización)". Al integrar Física, Electroquímica, Ingeniería y Ciencia de Materiales, el proyecto ofrece un enfoque integral para alcanzar sus objetivos. Además, MAG-IONICS pone énfasis en tender puentes entre la investigación fundamental y las aplicaciones industriales. Las colaboraciones con empresas e instituciones líderes como SPIN-ION, MATGENIX y FNMT garantizan un programa sólido y multifacético con resultados impactantes en ciencia y tecnología.