Прогресс в спинтронике может привести к созданию схемы на одном кристалле
Ученые доказали, что с помощью электрических полей можно управлять магнитно-поляризованным током.
Результаты исследования ученых из университета Королевы Мэри, университета Лондона, университета Фрибурга и института Пола Шерера (Швейцария) опубликованы в издании Nature Materials.
Это важное открытие представляет перспективу одновременной обработки и хранения данных в электронах, удерживаемых в молекулярной структуре компьютерных чипов. Так в одном чипе будут объединены компьютерная память и производительность.
«Особенно впечатляет то, что открытие было сделано на гибких органических полупроводниках, которые, возможно, станут новым поколением дисплеев для мобильных устройств, телевизоров и компьютерных мониторов. За счет новых компонентов ученые надеются добиться повышенной энергоэффективности и сокращения веса перечисленных устройств», сказал доктор Алан Дрю из школы физики университета Королевы Мэри.
Спинтроника — раздел электроники, который занимается изучением спинового токопереноса — быстро стала универсально используемой технологией для компьютерных жестких дисков. Создаваемый в тонких слоях магнитных и немагнитных материалов, сверхмагниторезистивные спиновые клапаны (Giant Magnetoresistive spin valves) используют магнитные свойства или спины электронов, чтобы обнаруживать компьютерные данные, хранящиеся в магнитных частицах. И напротив, компьютерная обработка информации основывается на потоках электрически заряженных электронов, протекающих вокруг микроскопических цепей, внедренных в микрочип.
Доктор Дрю и его группа исследовали, как слои фторида лития или фтористого лития — материала с естественным электронным полем — могут изменить спин электронов, передаваемых через спиновые клапаны.
«Теоретически, устройства, комбинирующие заряд и спин электронов, концептуально прямолинейны, и мы впервые показали, что спин можно проактивно контролировать электрическими полями», сказал он.
Профессор Кристиан Бернхард из отделения физики университета Фрибурга так описал свой успешный метод: «Используя прямой спектроскопический метод LE-μSR (Low Energy Muon Spin Rotation — Спиновая ротация низкоэнергетических мюонов), мы в ходе эксперимента визуализировали экстрагированную поляризацию спина вблизи углубленного интерфейса спинового клапана».
Эксперимент был проведен в институте Пола Шререра — единственном учреждении, где доступен описанный метод. Последний использует магнитные свойства мюонов — нестабильных субатомных частиц.
«В таком эксперименте мюоны или мю-мезоны выстреливаются в материал, а когда они распадаются, продукты распада содержат информацию о магнитных свойствах материала», пояснил профессор Эльвезио Морензони. «Уникальное свойство низкоэнергетических мюонов состоит в том, что они могут помещаться в определенный слой многослойной системы. Используя данный метод можно изучить магнетизм в любом отдельно взятом слое».
Это важное открытие представляет перспективу одновременной обработки и хранения данных в электронах, удерживаемых в молекулярной структуре компьютерных чипов. Так в одном чипе будут объединены компьютерная память и производительность.
«Особенно впечатляет то, что открытие было сделано на гибких органических полупроводниках, которые, возможно, станут новым поколением дисплеев для мобильных устройств, телевизоров и компьютерных мониторов. За счет новых компонентов ученые надеются добиться повышенной энергоэффективности и сокращения веса перечисленных устройств», сказал доктор Алан Дрю из школы физики университета Королевы Мэри.
Спинтроника — раздел электроники, который занимается изучением спинового токопереноса — быстро стала универсально используемой технологией для компьютерных жестких дисков. Создаваемый в тонких слоях магнитных и немагнитных материалов, сверхмагниторезистивные спиновые клапаны (Giant Magnetoresistive spin valves) используют магнитные свойства или спины электронов, чтобы обнаруживать компьютерные данные, хранящиеся в магнитных частицах. И напротив, компьютерная обработка информации основывается на потоках электрически заряженных электронов, протекающих вокруг микроскопических цепей, внедренных в микрочип.
Доктор Дрю и его группа исследовали, как слои фторида лития или фтористого лития — материала с естественным электронным полем — могут изменить спин электронов, передаваемых через спиновые клапаны.
«Теоретически, устройства, комбинирующие заряд и спин электронов, концептуально прямолинейны, и мы впервые показали, что спин можно проактивно контролировать электрическими полями», сказал он.
Профессор Кристиан Бернхард из отделения физики университета Фрибурга так описал свой успешный метод: «Используя прямой спектроскопический метод LE-μSR (Low Energy Muon Spin Rotation — Спиновая ротация низкоэнергетических мюонов), мы в ходе эксперимента визуализировали экстрагированную поляризацию спина вблизи углубленного интерфейса спинового клапана».
Эксперимент был проведен в институте Пола Шререра — единственном учреждении, где доступен описанный метод. Последний использует магнитные свойства мюонов — нестабильных субатомных частиц.
«В таком эксперименте мюоны или мю-мезоны выстреливаются в материал, а когда они распадаются, продукты распада содержат информацию о магнитных свойствах материала», пояснил профессор Эльвезио Морензони. «Уникальное свойство низкоэнергетических мюонов состоит в том, что они могут помещаться в определенный слой многослойной системы. Используя данный метод можно изучить магнетизм в любом отдельно взятом слое».
