Важный прогресс в спинтронике

Фундаментальный краеугольный камень в спинтронике, который отсутствовал до сих пор, был создан группой физиков из университета Линкопинга, Швеция.

Это первый усилитель спина в мире, который можно использовать при комнатной температуре.

Большие надежды возложены на спинтронику как на следующую значительную парадигму изменения в электронике. Спинтроника объединяет микроэлектронику, которая основана на заряде электронов, с магнетизмом, который наблюдается при вращении электронов. Это закладывает основу для совершенно новых применений, которые подстегивают воображение. Сам термин «спин» стремится описать вращение электронов, как Земля вращается вокруг своей оси.

Однако превращение теории в практику требует усиления слабых сигналов. Вместо транзисторов, ректификаторов и так далее, стандартные блоки спинтроники будут сформированы из таких вещей как фильтры спинов, усилители спинов и датчики спинов. Посредством регулирования и управления спином электронов будет доступно более плотное хранение данных и их более скоростная и энергоэффективная обработка.

В 2009 году ученые во главе с Веймином Ченом презентовали новый тип спинового фильтра, который работает при комнатной температуре. Фильтр пропускает электроны с желаемым направлением вращения и отсеивает все остальные. Эта функция крайне важна для строительства новых типов компонентов, таких как спиновые диоды и спиновые лазеры.

Теперь та же группа в сотрудничестве с коллегами из Германии и США опубликовала статью в издании Advanced Materials, где представила эффективный усилитель спина, основанный на антимагнитном полупроводнике. Усиление происходит благодаря преднамеренным дефектам в форме дополнительных атомов галлия, введенных в сплав галлия, индия, азота и мышьяка.

Компонента такого типа можно собирать вдоль всего пути спиновой передачи для усиления ослабевающих сигналов. Комбинируя его с датчиком спина, можно считывать даже наиболее слабые спиновые сигналы.

„Это прогресс, который открывает путь для решения проблемы управления и обнаружения спина электрона при комнатной температуре, что является предпосылкой для прорыва в спинтронике“, заключил Веймин Чен.

19.11.2012