Veijo Hänninen

Futuristinen spintroniikka

Spintroniikka tutkii mahdollisuutta hyödyntää elektronin spiniä tallentamaan, käsittelemään ja siirtämään tietoa eli saamaan siitä tulevaisuuden tietotekniseksi peruselementiksi biteille sellaisenaan tai elektronin varauksen lisäksi.

Jo tähän mennessä kehitetyn puolijohteisen spintroniikan ilmiöt lupailevat yhdistää uusia spinin mahdollistamia toimintoja nykypäivän mikro- ja optoelektroniikkaan.

Spintroniikan onnistuminen perustuu mahdollisuuteen luoda ja hallita spiniä ja erityisesti generoida toimivaa elektronin spinin polarisaatiota huoneenlämmössä.

Uudenlaisia laitteita

Spin-perustaisen elektroniikan alkuna voidaan pitää vuonna 1988 esiteltyä (giant magnetoresistive effect, GMR) -rakennetta. Se koostuu ferromagneettisista ja ei-magneettisista ohutkalvoista. Tällaisen paketin resistanssi muuttuu sen mukaan tuleeko siihen kohdistuva magneettinen momentti ferromagneettisen kerroksen suuntaisesti vai ei.

GMR:ää ja vastaavia rakenteita käytetään jo vakiintuneesti magneettisen kentän antureissa, kiintolevyjen lukupäissä, galvaanisissa erottimissa ja (magnetoresistive random access memory) MRAM-muisteissa. Nämä ovat kuitenkin vielä passiivisia ratkaisuja.

Alalla toivotaan, että kun yhdistetään elektroniikka, fotoniikkaa ja magnetiikkaa saadaan uudenlaisia spinperustaisia monitoimisia laitteita kuten spin-fettejä, spin-ledejä ja spin-RTD (resonant tunnelling device) -rakenteita, optisia kytkimiä, jotka toimivat terahertsien taajuuksilla, modulaattoreita, en- ja dekoodereita sekä kvanttibittejä kvanttitietokoneita ja kvanttiliikennettä varten.

Nopeusennätyksiä

Spiniä voidaan operoida huomattavasti nopeammin kuin elektronien varausta.

Elektronin spin reagoi hyvin nopeasti pieniin magneettikenttiin eli ​​ulkoisilla magneettikentillä voidaan kääntää spinin suunta.

Sähköisesti spinvirta voidaan herättää muutamien nanosekuntien kuluessa. Eräässä tutkimuksessa lämpötilaerojen avulla saatiin aikaan spinvirtoja muutamissa pikosekunneissa.

Eindhovenin teknillisessä yliopistossa toiminut tutkijaryhmä käytti erittäin nopeita laserpulsseja generoidakseen magneettis-neutraali-magneettisessa kerrosmateriaalissa elektronien vuon, joka paketin läpäistessään aiheuttaa spinien yhdensuuntautumista ja sitä kautta alemman kerroksen magnetoinnin suunnan muutoksen.

Näin tämän kerrosmateriaalin magnetointi voitiin muuttaa sadassa femtosekunnissa, mikä on jo tuhat kertaa nopeampi kuin nykyisissä magneettisuuteen perustuvilla kiintolevytekniikoilla on mahdollista.

Spintroniikka pyörähti eteenpäin

Spinejä löytyy kaikenlaisista hiukkasista mutta vuonna 2007 yhdysvaltalaistutkijat onnistuivat ensimmäistä kertaa mittaamaan ja hallitsemaan piin elektronien spinejä.

Pii on elektroniikkateollisuuden perusmateriaali, joten mahdollisuus sen hyödyntämiseen antoi spintroniikalle käytännöllistä uskottavuutta.

Ensimmäinen askel kohti spintroniikkalaitteita on saada puolijohteeseen enemmistö tietyn spinin arvon omaavien elektronien virtaa.

Koska spin voidaan käsittää eräänlaisena pienenä magneettina alkuun spintronisten tekniikoiden mahdollisuuksia etsittiin magneettisista puolijohteista.

Hallittua magnetismia

Alkuvaiheessa mahdollisen spintroniikan sovelluksiin ajatellut materiaalit olivat heikosti magneettisia puolijohteita eli normaaleja puolijohteita, joihin on lisätty pieni määrä magneettisia atomeja, mikä tekee ne ferromagneettisiksi.

Kun esimerkiksi muutama prosentti gallium-atomeista GaAs-puolijohteessa korvataan mangaani-atomeilla tuloksena on heikosti magneettinen puolijohde.

Keväällä 2013 Delawaren yliopiston tutkijat vahvistivat elektronien generoimien magneettikenttien olemassaolon.

Muutamana vuonna sitä ennen tutkijat olivat onnistuneet generoimaan puhdasta spinvirtaa, jossa elektronit, joilla on erisuuntainen spin virtaavat vastakkaisiin suuntiin. Se saatiin aikaan syöttämällä virtaa raskasmetalliin, joka ei ole magneettinen, kuten platina, wolframi ja tantaali.

Raskasmetallin ja ferromagneettisen materiaalin kerrosrakenteessa puhdas spinvirta diffusoituu ferromagneettiseen materiaaliin. Siellä se tuottaa magneettisen kentän, joka voidaan havaita ja suuntaa vaihtaa.

Tutkijoiden sittemmin havaitsema magneettikenttä rajoittui ferromagneettiseen materiaalin sisälle toisin kuin perinteinen magneetilla luotu magneettikenttä, jota on vaikea rajata ja suojata.

Löydöstä on hyötyä erityisesti tiheillä integroiduilla piireillä, kuten magneettisilla RAM-muisteilla, joissa magneettikenttäsolujen suojaus on erittäin hankalaa.

Magnetismia piille ja grafeenille

Loppuvuonna 2013 North Carolina State Universityn tutkijat kertoivat luoneensa heikon magneettisen yhdisteen, joka voidaan integroida piisiruille.

Tutkijat syntetisoivat strontium-tinaoksidi (Sr3SnO) -yhdisteen yksittäisen kiteen ohutkalvona piisirulle. Koska Sr3SnO on heikko magneettinen puolijohde, sitä voitaisiin käyttää luomaan transistoreita, jotka operoivat huoneen lämpötilassa magneettikenttiin, eikä sähkövirtaan perustuen.

Useissa yliopistoissa on onnistuttu tuottamaan myös grafeeniin huoneenlämmössä esiintyviä magneettisia ominaisuuksia. Sellaiset ominaisuudet tältä ihmeaineelta ovat ennen vuotta 2013 puuttuneet joten muutos avasi tietä grafeenipohjaisille spintronisille rakenteille.

Antimagneettinen

Tutkimustyö tuo eteen joskus yllättäviä ilmiöitä.

Nottinghamin yliopiston syksyllä 2013 päättyneessä tutkimuksessa kehitettiin antimagneettinen spintroninen materiaali, tetragoninen CuMnAs.

Antiferromagneeteissa vierekkäisten atomien elektronien spinit yleensä kumoavat toisensa. Siten onkin hieman yllättävää, että niillä voi olla aktiivinen rooli spintroniikassa.

Kuitenkin laskelmat ja kokeilut osoittivat useita uusia fysikaalisia ilmiöitä, jotka mahdollistaisivat muisti- ja anturisovelluksia. Lisäksi materiaalin korkea kidelaatu ja yhteensopivuus nykyisiin puolijohteisiin tekevät siitä kiinnostavan materiaalin uudelle antimagneettisen spintroniikan alalle.

Erityisesti koska antiferromagneetteihin ei liity magneettikenttää, antimagneettinen spintroniikka tarkoittaa yksittäisiä rakenteita, jotka eivät ole vuorovaikutuksessa toistensa kanssa ja teoriassa ne voidaan näin ollen pakata piirille erittäin tiheästi.

Topologiset eristeet

Toinen haara hyödyntää spintronisia mahdollisuuksia eri materiaaleissa liittyy topologisiin eristeisiin. Ne ovat sisältä eristeitä mutta pinnaltaan hyviä johteita. Niiden pintoja hallitsevat aineen kvanttiolomuodot, jotka ovat tunteettomia epäpuhtauksille ja vikakohdille.

Pinta elektronit käyttäytyvät kuten massattomat Dirac-hiukkaset eli samalla tavalla kuin grafeenin elektronit. Lisäksi pintavirrat topologisissa eristeissä säilyttävät spinsuuntaukset ja koherenttisuuden makromittakaavassa.

Kyky hallita näiden eristeiden pinnan elektronitiloja onkin siten ratkaiseva askel realisoida niiden potentiaali erittäin energiatehokkaina spintronisina laitteina.

Pintavirrat aivan omissa maailmoissaan

Vuonna 2012 Berkeley Labissa tutkittiin kolmiulotteisia topologisia eristeitä ja löydettiin muutamia yllättäviä havaintoja.

Yksi tapa, jolla elektronit menettävät liikkuvuuttaan materiaaleissa on sironta hilavärähtelyissä. Mutta Berkeley Labin ALS-tutkimuslaitoksessa tehdyt tutkimukset topologisella eristeellä osoittivat, että sen pintaelektronit tuskin kytkeytyvät hilavärähtelyjen kanssa ollenkaan.

Johtopäätösten mukaan ei siis olisi estettä kehittää topologisia eristeitä spintroniikkaan ja muihin sovelluksiin totesivat tutkijat silloin.

Tutkimus tehtiin vismuttilyijyselenidillä (Bi2Se3), jonka pintaelektronit voivat liikkua huoneen lämpötilassa.

Spin hallintaan topologisessa eristeessä

Vuoden 2013 alussa Berkeley Labin tutkijat yllätti se, miten fotonisäteellä voi kääntää kolmiulotteisesta topologisesta eristeestä lähtevien elektronien spinien polarisaatiota.

Kuvan topologisessa eristeessä elektronit liikkuvat sen pinnalla kuin metallissa. Ne ovat spin-polarisoituneita ja niiden liikemäärä (nauhan suunta) ja spin (nuolet) ovat lukittuneet yhteen.

Berkeley Labin tutkijat ovat havainneet, että emittoituneiden fotoelektronien spin polarisaatio (nuoli pallossa ylhäällä oikealla) vapautuu, kun materiaaliin iskeytyy korkeaenergisiä fotoneja (vihreät aallot) ja määräytyvät täysin tulevan valon polarisaatiosta.

Helmholtz-Zentrum Berliinissä toiminut tutkijaryhmä keksi puolestaan miten valoa voidaan käyttää topologisien eristemateriaalien pintaelektronien fysikaalisten ominaisuuksien muuttamiseksi.

-  Tuloksemme antaa tärkeää tietoa siitä kuinka häviöttömiä virtoja voitaisiin indusoida topologisiin eristeisiin, toteaa Oliver Rader yliopistonsa tiedotteessa.

Äskettäin Yorkin yliopistossa toiminut kansainvälinen ryhmä tiedemiehiä on puolestaan osoittanut menetelmän virittää topologisten eristeiden ominaisuuksia mekaanisen rasituksen avulla.

Topologista spintroniikkaa

Uusin materiaaliyhdistelmän löytö (Bi2Se3), joka voisi johtaa tehokkaampaan tapaan ohjata tietokoneen muistia tai logiikkaa esiteltiin Nature-lehdessä 24. heinäkuuta 2014.

Tutkimus, jota johti Penn State Universityn ja Cornellin yliopiston fyysikot, tutkivat "spinmomenttia" rakenteissa, joissa yhdistyvät standardit magneettiset materiaalit topologisten eristeiden kanssa. Työ liittyi spintroniikan spin-orbit kytkentään eli siihen miten tavallinen varausvirta voidaan muuntaa spinvirraksi.

Tutkijoiden mukaan kyseessä oli ensimmäinen lupaava merkki siitä, että tällaisista topologisen eristeen materiaaleista voisi rakentaa käytännön tekniikkaa.

Kokeilussa käytettiin topologisen vismutti-selenide eristeen pintaa ja todettiin, että huoneenlämmössä voi käyttää sen spin-suuntautuneita elektroneja hallitsemaan viereisen materiaalin magneettisen napaisuuden suuntaa.

Utahin yliopiston insinöörit yhdistivät puolestaan topologista eristettä ohuena (2D) metallikerroksena piipuolijohteen päälle. Tämä kvantti-spin Hall -ilmiöön perustuva suuren energia-aukon muodostava eriste puolijohteen pinnalla voisi johtaa huippunopeisiin tietokoneisiin, jotka eivät ylikuumene.

Magneettinen topologinen eriste

Kun voimakas magneettikenttä kohdistetaan kerrokselliseen puolijohderakenteeseen, näytteen reunassa syntyy virtaa ilman energianhäviötä.

Tämän Integer Quantum Hall -ilmiön odotetaan löytävän sovelluksia mitättömän virrankulutuksen elektronisissa laitteissa. Kuitenkin kvantti Hall -ilmiössä tarvitaan voimakas magneettikenttä sen syntymiseen.

Kun topologisia eristeitä seostetaan magneettisilla ioneilla, materiaalin sisäosaan syntyy ferromagneettisuutta. Tämän ja pinnan metallisen tilojen välille syntyy uudenlainen vuorovaikutus.

Tällaiset magneettiset topologiset eristeet voivat isännöidä kvantti Hall -ilmiötä ilman magneettikenttää. Tätä kutsutaan kvantisoiduksi epätavalliseksi Hall -ilmiöksi.

Koska Quantized Anomalous Hall ei tarvitse magneettikenttiä, tämän kvantti-ilmiön odotetaan löytävän sovelluksia sähkölaitteissa, joissa hyödynnetään häviötöntä reunavirtaa.

Spintroniikkaa metalliyhdisteillä

Kesällä 2014 Johannes Gutenbergin yliopiston (JGU) tutkijat onnistuivat ensimmäisinä kokeellisesti havaitsemaan sataprosenttisen spinpolarisaation huonelämpöisessä Heusler-yhdisteessä (Co2MnSi).

Heusler-seokset koostuvat useista metallisista alkuaineista, jotka on järjestetty hilarakenteeksi. Tällaisia materiaaleja voitaneen käyttää yhä pienempinä tallennuskomponentteina varsinkin kun metallimaisia Heusler-yhdisteitä voidaan tuottaa jo vakiintuneilla teollisuuden valmistusmenetelmillä.

Oksidimateriaalit

University of Arkansasin fyysikot kollegoineen tutkivat vuonna 2012 kompleksisten oksidimateriaalien pienimpiä ulottuvuuksia ja havaitsivat, että toisin kuin perinteiset puolijohdemateriaalit ne eivät ainoastaan johda sähköä, vaan kehittävät myös epätavallisia magneettisia ominaisuuksia.

Löydetty rakenne perustuu korreloivien varauksenkuljettajien ilmiöön, jollainen esiintyy esimerkiksi ruosteessa. Jos yksi elektroni tekee ruosteessa jotain, kaikki muut elektronit "tietävät" siitä. Ilmiö ei esiinny piipohjaisissa materiaaleissa, koska elektronit eivät niissä välitä toistensa tekemisistä.

Kompleksisista oksidimateriaalista löytyvät sähköiset ja magneettiset ominaisuudet ovat puolijohdeteollisuuden kannalta kiinnostavia.

Sähkö ja magnetismi yhdistäen

Sähkö ja magnetismi hallitsevat digitaalista maailmaa puolijohteiden käsitellessä sähköisiä tietoja ja magneettisten materiaalien mahdollistaessa tietojen tallennuksen.

University of Pittsburgh tutkijaryhmä on löytänyt tavan fuusioida nämä kaksi erillistä asiaa yhteen materiaaliin, pohjustaen spin-pohjaista ultratiheää tallennusta ja tietotekniikka-arkkitehtuuria.

Pittsburgin tutkijat löysivät kahden ei-magneettisen oksidin rajapinnassa magneettisia tiloja, joita voi hallita huoneenlämmössä magneettikentän sijaan sähkökentällä. Rajapinnan toteuttava materiaali on koottu kerroksesta strontium-titanaattia ja ohuemmasta lantaani-aluminaatti -kerroksesta.

Magneettisien ominaisuuksiin löytöön voidaan nyt yhdistää ultra-pieniä transistoreita, terahertsi-ilmaisimia ja aiemmin esiteltyjä yksielektronisia rakenteita.

Spin-varaus -muunnin puolijohteesta

Elektronin varauksen ja sen spinin välinen muunnos on keskeinen seikka spintroniikalle. Spin-varaus muuntimet mahdollistavat muutoksen sähköisestä signaalista magneettiseksi ja päinvastoin.

Aiemmin tällaisia muuntimia on saatu aikaan vain raskasmetalleista kuten platinasta. Sellainen soveltuu kuitenkin huonosti nykyelektroniikan valmistusmenetelmiin.

Syksyllä 2014 professori Jairo Sinovan Johannes Gutenberg University Mainzista (JGU) johtama ryhmä brittiläisiä, tsekkiläisiä ja japanilaisia tutkijoita esittelivät kehittämänsä tehokkaan spin-varaus muuntimen gallium-arsenidista (GaAs).

Näin myös Sinovan ryhmän työ osoittaa, että on mahdollista käyttää spinien manipulointiin sähkökenttää magneettikenttien sijaan.

Pääperiaate näiden muuntimien taustalla on spin Hall -ilmiö, jota professori Jairo Sinova oli mukana ennakoimassa ja havaitsemassa jo vuonna 2004.

Jos vaikka häviöttömästi?

Kvanttiteoria ennustaa, että tiettyjä eksoottisia energiatiloja, joita tuottavat elektronien liike kiintoaineissa voitaisiin käyttää ohjaamaan elektronin spiniä. Siksi sekin asia pitää tutkia mutta vasta äskettäin tutkijat ovat edes pystyneet tarkkailemaan näitä eksoottisia kvanttienergiatiloja laboratoriossa.

Hiroshi Murakawa kollegoineen RIKEN tutkimusinstituutista yhdessä Tokion yliopiston ja yhdysvaltalaisen SLAC National Accelerator Laboratoryn tutkijoiden kanssa ovat ensimmäistä kertaa kokeellisesti havainneet vaikeasti mitattavan kvanttiominaisuuden, joka tunnetaan Berryn vaiheena puolijohteessa.

Berryn vaihe on kvanttifysiikan perusmerkitys ja se aiheuttaa muun muassa kvantti version klassisesta Hall-efektistä ja on myös topologisissa eristeissä vaikuttava ilmiö.

"Kun spin Berryn vaihe on olemassa", toteaa Murakawa, "uudenlainen ilmiö, kuten spin-polarisoitu varausvirtaus ilman energian häviötä voidaan toteuttaa.  Kuitenkin kokeellinen havainto elektronin spinistä johtuvasta Berryn vaiheesta on haastava."

Haasteeseen vastaten tutkijat löysivät sopivan materiaaliyhdistelmän ja monimutkaisten kokeiden kautta uskovat löytäneensä aihetta tukevia ilmiöitä ja ovat toiveikkaita sen suhteen, että he lopulta pystyvät ohjaamaan häviöttömiä siirto-ominaisuuksia manipuloimalla Berryn vaihetta.

Mitä tekevät ytimien spinit?

Syksyllä 2014 Utahin yliopiston fyysikot pystyivät lukemaan vedyn isotooppien ydinspinejä ja he käyttivät syntynyttä dataa ohjailemaan virtaa edullisessa muovisessa oledeissä huoneenlämmössä ja ilman voimakkaita magneettikenttiä.

Tutkijoiden mukaan saavutus vie fysiikan askeleen lähemmäksi käytännön laitteita, jotka toimivat sekä spintronisesti että sähköisesti.

"Tämä kokeilu on merkittävä, koska magneettiset voimat, joita ytimet synnyttävät ovat miljoonia kertoja pienempiä kuin sähköstaattiset voimat jotka yleensä ohjaavat virtoja, mutta siitä huolimatta he pystyivät hallitsemaan virtoja", toteaa professori Christoph Boehme.

Ydinspinien hyödyntäminen voi lisätä sähköisten materiaalien tehokkuutta. Se herättää myös kysymyksen, voiko tätä vaikutusta käyttää teknologisiin sovelluksiin, kuten tietokonesiruille, jotka käyttävät ydinspinejä muisteina ja meidän menetelmää tapana lukea spinejä jatkaa Boeme yliopistonsa tiedotteessa.

Tutkimuksissa, fyysikot eivät lukeneet yksittäisiä spinejä vaan kollektiivista spiniä miljoonasta ytimestä kerrallaan. Perimmäisenä tutkimustavoitteena on pystyä lukemaan yksittäisiä spinejä erikseen.

Jo vuonna 2012 Boehme työtovereineen osoittivat samanlaisen spintronisen oledin kuin nyt tutkimuksessa käyttivät, toimivan sikahalpana magneettikentän anturina huoneenlämmössä.

Hologrammeja ja spinaaltoja

University of Californian ja Venäjän Tiedeakatemiasta koostunut tutkijaryhmä on esitellyt holografisen muistilaitteen.

Kyseinen muistirakenne hyödyntää spinaaltoja eli spinien kollektiivista värähtelyä magneettisissa materiaaleissa. Toisin kuin optisilla aalloilla, spinaalloilla on varsin hidas ryhmänopeus ja lyhyt vaimenemisaika.

Tästä syystä spinaaltoja ei ole tiedonvälityksessä aiemmin oikein noteerattu mutta tilanne on muuttumassa kun logiikkapiirit skaalatuvat nanometriluokkaan, jossa lyhyet etenemismatkat kompensoivat hitauden ja vaimennukset.

Lisäksi spinaaltolaitteet ovat yhteensopivia tavanomaisten elektronisten laitteiden kanssa ja voivat toimia paljon lyhyemmillä aallonpituuksilla kuin optiset laitteet. Tämä voi kasvattaa tallennustiheyttä aina yhteen terabittiin neliösenttiä kohden.

Lämpösähköisiä ilmiöitä

Vuonna 2006 Eiji Saitoh ja hänen Tohoku University ryhmänsä löysivät käänteinen spin-Hall (ISHE) -ilmiön.

Sen avulla osoitettiin, että spinvirta voidaan muuntaa sähköiseksi varausvirraksi havaitsemalla varausvirtaa platinakerroksessa. Tämä löytö loi tavan mitata spinvirtaa sähkövirran tai jännitteen muodossa.

Toinen Eiji Saitohin ryhmän löytämä spineihin liittyvä ilmiö on Spin Seebeck -vaikutus. Se viittaa termisen spinjännitteen generoitumiseen näytteen tasopinnan suuntaisesti.

Käänteisen spin-Hall -efektin ja spin-Seebeckin -vaikutuksen yhdistelmä tuottaa puolestaan uudenlaisen lämpösähkö (TE) -ilmiön, jonka avulla voi kerätä jännitettä lämmöstä. Yksi sen sovellus voisi olla spin-lämpösähköinen (STE) pinnoitetekniikka.

Vahvistus ja tasasuuntaus

Ruotsin Linköpingin yliopistossa toimineessa fyysikkoryhmässä rakennettiin vuonna 2012 maailman ensimmäinen spinvahvistin, jota voidaan käyttää huonelämpötilassa. Jo vuonna 2009 Linköpingin yliopistossa esiteltiin huonelämpötilassa toimiva spinsuodatin.

Singaporelaisen A*STAR Data Storage Instituten tutkijat ovat teoreettisesti soveltaneet vaihtojännitettä tavalla, joka auttaa säilyttämään spin-polarisoituneen virran materiaalin epätäydellisyydestä huolimatta.

Tutkijoiden hahmottelemasta spinvirran tasasuuntaajasta voisi tulla olennainen osa tätä tulevaisuuden teknologiaa.

Akkuja ja jäähdytystä

Edellä esiteltyjen erikoisuuksien ohella tiedemiesten horisontissa ovat myös akut, joihin voi tallentaa ja muuntaa magneettista energiaa suoraan spin-polarisoituneeksi sähkövirraksi.

Onpa kehitetty jopa ajatusta jäähdyttää nanokokoisia magneettisia materiaaleja viemällä lämpöä pois spinkantajien virran mukana.

Michael Thorwart Hampurin yliopistosta avustajineen ehdottaa järjestelmää, joka käyttää magnetomekaanista kytkentää, jossa materiaalin magneettinen tila vaikuttaa sen värähtelyenergiaan (ja päinvastoin).

Tällainen kytkentä on osoitettu rakenteella, jossa magneettinen molekyyli, joka on kiinnitetty hiilinanoputkeen.

Nanomittaista paikannusta

IBM Research Zürichin tutkijat ovat puolestaan kehittäneet spintroniikkaan perustuvan nanomittakaavan paikka-anturin.

Anturissa, mikromagneettisen dipolin mekaaninen liike muuntuu spintronis-perustaisen magneettikentän anturielementin resistanssin muutokseksi - esimerkiksi GMR-anturilla.

Magnetoresistanssiin perustuvia paikka-antureita käytetään jo teollisuudessa mutta ne eivät sovellu nanoteknologian käyttöön johtuen suhteellisen heikosta herkkyydestä ja suuresta hystereesistä.

Tässä uudessa asentoa tunnistavassa konseptissa, nämä kysymykset on ratkaistu operoimalla spintronista anturia lähellä mikromagneettisen dipolin napaa. Tässä kohtaa magneettikentällä on erittäin suuri kaltevuus, mikä vielä kasvaa kun mikromagneettien mitat skaalataan vielä pienemmiksi. Samalla kyllästyminen vältetään muotoanisotropian vaikutuksen ansiosta.

Se tosiasia, että paikannusresoluutio paranee kun anturin mitat pienenevät asettaa spintroniset asentoanturit aivan toiseen ulottuvuuteen kuin useimmat asentoanturit.

Lokakuu 2014