Sumber : Kompas online 03 Agustus 2005 Teknologi orbitronik dapat memperpanjang umur komputasi berbasis silikon yang sudah menghabiskan investasi besar dalam industri semikonduktor. Orbitronik dapat memperpanjang peran komputasi berbasis silikon karena mendukung teknologi semikonduktor yang sekarang mulai mendekati batas kemampuannya. Kemungkinan ini akan memperpanjang umur teknologi pemroses silikon yang telah menghabiskan investasi sangat besar dalam industri chip. Selama 40 tahun, industri semikonduktor mampu melipatgandakan jumlah komponen elektronika yang dapat ditanam di atas wafer silikon. Dengan cara itulah, dapat dibuat chip integrated circuit (IC), yang kemampuannya dalam melakukan proses komputasi terus meningkat. Meskipun demikian, ada batasan fisik material silikon untuk menghasilkan komponen yang semakin kecil yang kemudian mendorong para ilmuwan mengembangkan teknologi alternatif. Dalam sebuah makalah yang dipublikasikan pada Physical Review Letter (PRL) edisi online, fisikawan dari Universitas Stanford menjelaskan orbitronik, sebagai alternatif bagi teknologi silikon konvensional, yang semakin lama semakin tidak mampu memenuhi kebutuhan proses komputasi. "Hambatan bagi usaha memperkecil chip saat ini dibatasi oleh faktor disipasi daya," kata Shoucheng Zhang, seorang profesor fisika, fisika terapan, dan teknik elektro yang menulis laporan penelitian di PRL. "Lebih 40 persen daya di rangkaian bocor karena berubah menjadi panas," katanya. Sehingga, usaha terus memperkecil ukuran rangkaian menjadi suatu hal yang sulit dilakukan. Spintronik-Orbitronik Dalam beberapa tahun terakhir, pencarian alternatif teknologi semikonduktor konvensional menghasilkan penemuan teknologi nano yang disebut spintronik. Teknologi ini menggunakan sifat spin elektron untuk menghasilkan jenis arus baru yang dapat diproses sebagai informasi dalam IC. Spin adalah arah putaran elektron terhadap sumbu tengahnya seperti halnya rotasi Bumi. Pada 2003, Zhang dan koleganya dari Universitas Tokyo memperlihatkan bahwa arus yang berasal dari deretan spin elektron dan medan listrik tidak menghasilkan kebocoran daya. Inilah teknik yang mereka sebut spintronik. Sekarang, Zhang mengelola Pusat Sains dan Aplikasi Spintronik IBM-Stanford bersama dengan Profesor James Harris dari Stanford dan peneliti IBM Stuart Parkin. Sejak 2004, mereka telah meneliti berbagai aplikasi spintronik termasuk di antaranya superkonduktor suhu kamar dan komputer kuantum. Dengan berbagai potensinya, spintronik ternyata memiliki kelemahan yaitu tidak dapat bekerja dengan baik pada atom yang ringan seperti silikon, sebagaimana yang dibutuhkan kalangan industri. Nah, dengan penelitian terbarunya yang dilakukan bersama dengan B. Andrei Bernevig dan Taylor L. Hughes, dinyatakan bahwa secara teori, silikon dapat digunakan pada teknologi serupa yang mereka sebut orbitronik. Dengan orbitronik, produsen chip akan memperoleh manfaat yang sangat besar karena tidak harus mengganti berbagai peralatan pemroses silikon. Baik orbitronik maupun spintronik menggunakan besaran fisik momentum angular yang diukur dari gerakan benda yang mengelilingi suatu titik tertentu. Seperti arus listrik dihasilkan oleh gerakan elektron, arus orbital pada orbitronik juga terdiri atas aliran elektron dengan momentum angular yang mengalir pada rangkaian orbitronik. "Jika Anda mendorong elektron ke depan dengan medan listrik, maka arus orbital akan dihasilkan tegak lurus terhadap arus listrik biasa," kata Zhang. Selain itu, dengan orbitronik, silikon mampu menyediakan arus yang bermanfaat tanpa kehilangan panas pada suhu kamar. Lebih baik daripada alternatif teknologi lainnya yang biasanya membutuhkan tambahan pendingin yang akan menyulitkan dan mahal. Para peneliti menyatakan bahwa orbitronik masih membutuhkan waktu untuk dapat diimplementasikan. "Ini masih terlalu baru sehingga sulit mengatakan sesuatu yang baru pertama kali ditemukan. Masih banyak kesulitan dalam tataran aplikasi," kata Zhang. Begitu pula Harris yang sepakat dengan hal tersebut. Tapi, menurutnya spintronik juga membutuhkan waktu puluhan tahun untuk siap dipakai secara komersial. "Tidak akan dipakai dalam waktu dekat kecuali ada penemuan yang benar-benar sukses," katanya. Oleh karena itu, jika orbitronik memang benar-benar ekonomis dan layak untuk dipakai dalam teknologi produksi, tentu akan sangat menguntungkan bagi industri silikon. "Investasi industri pemroses silikon sangatlah besar," kata Zhang. "Kami tidak mengharapkan peralihan ke material lainnya dalam waktu dekat." Sumber: physorg.com Penulis: Wah