Spinotronika może przynieść ogromne oszczędności energii :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

Pierwsze warsztaty nt. modeli i technologii inspirowanych biologicznie na rzecz społeczeństwa w otaczającej informacji, Boston, USA

Dzień informacji nt. technologii wspomagającej nauczanie: 8. zaproszenie z tematu TIK, miasto Luksemburg, Luksemburg

Naukowcy odkrywają sferyczny kształt elektronu

Szybsze i tańsze przechowywanie danych dzięki przełomowi w materiałoznawstwie

Drugie międzynarodowe warsztaty nt. web science i wymiany informacji w sieci medycznej, Glasgow, Wlk. Brytania

Dzień informacji o zaproszeniu FP7-SEC-2012-1 dotyczącym badań nad bezpieczeństwem, Bruksela, Belgia

Zespół naukowców dokonał przełomu w nanotechnologii dzięki odkryciu sposobu transferu informacji magnetycznych bezpośrednio na półprzewodnik. Nowa technika działa na zasadzie wytwarzania i polaryzacji spinu w urządzeniu na bazie krzemu, które pracuje w temperaturze pokojowej - po raz pierwszy udało się coś takiego osiągnąć. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Nature.

W przeciwieństwie do tradycyjnej elektroniki, która wykorzystuje ładunek elektronu, spinotronika opiera się na "spinie" elektronu i manipuluje jego kierunkiem. Kierunek rotacji elektronu obrazowany jest przez spin, który jest skierowany w górę lub w dół. W materiałach magnetycznych kierunek spinu elektronu można wykorzystywać do przechowywania informacji. Wyzwaniem dla nanotechnologii jest transfer informacji o spinie do półprzewodnika w taki sposób, aby przechowywana informacja mogła być przetwarzana w elektronicznych podzespołach opartych na spinie.

Technologia spinotroniczna ma potencjał, aby zrewolucjonizować sektor elektroniki i komputerów, umożliwiając przechowywanie ogromnych ilości danych w znacznie mniejszych urządzeniach niż jest to obecnie możliwe.

Opracowanie urządzenia bazującego na krzemie, które pracuje w temperaturze pokojowej jest przełomowe z dwóch powodów: po pierwsze krzem jest dominującym materiałem w produkcji nowoczesnej elektroniki, a po drugie do tej pory naukowcy byli w stanie jedynie zademonstrować kontrolę spinu elektronu w niskich temperaturach, niepraktycznych z punktu widzenia codziennych zastosowań.

Demonstracja wymiany informacji między materiałem magnetycznym a półprzewodnikiem w temperaturze pokojowej stanowi dobry krok w rozwoju technologii spinotronicznej. Przyjęcie się nowej technologii oznaczałoby ogromne oszczędności energii, ponieważ odwrócenie "spinu elektronu" wymagać będzie mniej mocy niż normalnego ładunku elektronu.

Aby osiągnąć wymianę informacji, zespół badawczy umieścił warstwę tlenku glinu o grubości jednego nanometra między materiałem magnetycznym a półprzewodnikiem. Transfer informacji odbywa się poprzez podłączenie prądu elektrycznego do warstwy tlenkowej, co powoduje magnetyzację w półprzewodniku. Co ważne, ta metoda dobrze się sprawdza z krzemem.

Zespół odkrył, że informacje o spinie rozprzestrzeniły się w krzemie na głębokość kilkuset nanometrów, co jest wystarczające na potrzeby funkcjonowania nanoskalowych podzespołów spinotronicznych.

Zespół badawczy, pod kierunkiem dr Rona Jansena z Instytutu Nanotechnologii MESA+ przy Uniwersytecie w Twente, w którego skład weszła również Fundacja na Rzecz Fundamentalnych Prac Badawczych nad Materią (FOM) - obydwie instytucje z Holandii - jest przekonany, że nowe odkrycie zwiększa prawdopodobieństwo opracowania w porę technologii spinotronicznej i może pomóc w zintegrowaniu krzemowej technologii spinu z bieżącą technologią elektroniczną.

Projekt dofinansowała Fundacja FOM oraz Holenderska Organizacja na rzecz Badań Naukowych.

rdo: CORDIS

informacji: Nature: http://www.nature.com/ Instytut Nanotechnologii MESA+, Uniwersytet w Twente: http://www.mesaplus.utwente.nl/ Fundacja FOM: http://www.fom.nl/live/english/home.pag Teksty pokrewne: 31426, 31476 Kategoria: Różne
Źródło danych: Uniwersytet w Twente
Referencje dokumentu: Dash, S et al. (2009) Electrical creation of spin polarisation in silicon at room temperature. Nature (w druku, publikacja internetowa z dnia 26 listopada). DOI: doi:10.1038/nature08570
Indeks tematyczny: Elektronika, mikroelektronika; Innowacja, transfer technologii; Nanotechnologie i nanonauki; Badania Naukowe RCN: 31521 W góre . O tym serwisie . Serwisy CORDIS . Helpdesk . © . Ważne informacje prawne Administratorem witryny CORDIS jest Urząd Publikacji

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

Spintronika, (elektronika spinowa, elektronika kwantowa, magnetronika) jest odmianą elektroniki. Podczas gdy w tradycyjnych układach scalonych nośnikiem informacji są zmiany w przepływie prądu, w spintronice brany jest pod uwagę również spin elektronu. pełny tekst

Efekt Augera (samojonizacja) zjawisko emisji elektronów przez atom, zachodzące dzięki energii uwolnionej na skutek wypełniania luk w niskich powłokach elektronowych przez elektrony z wyższych powłok. Luki te mogą powstawać na skutek wychwytu elektronu z wewnętrznej powłoki przez jądro. Przyczyną pojawienia się luk na niższych powłokach może być również wybicie elektronu przez inną cząstkę lub kwant promieniowania rentgenowskiego lub promieniowania . pełny tekst

Spintronika, (elektronika spinowa, elektronika kwantowa, magnetronika) jest odmianą elektroniki. Podczas gdy w tradycyjnych układach scalonych nośnikiem informacji są zmiany w przepływie prądu, w spintronice brany jest pod uwagę również spin elektronu. pełny tekst

Efekt Augera (samojonizacja) zjawisko emisji elektronów przez atom, zachodzące dzięki energii uwolnionej na skutek wypełniania luk w niskich powłokach elektronowych przez elektrony z wyższych powłok. Luki te mogą powstawać na skutek wychwytu elektronu z wewnętrznej powłoki przez jądro. Przyczyną pojawienia się luk na niższych powłokach może być również wybicie elektronu przez inną cząstkę lub kwant promieniowania rentgenowskiego lub promieniowania . pełny tekst

Spintronika, (elektronika spinowa, elektronika kwantowa, magnetronika) jest odmianą elektroniki. Podczas gdy w tradycyjnych układach scalonych nośnikiem informacji są zmiany w przepływie prądu, w spintronice brany jest pod uwagę również spin elektronu. pełny tekst

Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".