Vauhtia käytännön spintroniikalle

Uusi UC Riverside -tutkimus edesauttaa spintroniikan teknologiaa, sillä he ovat kehittäneet menetelmiä signaalien havaitsemiseksi edullisista metalleista ja piistä valmistetuista spintronisista komponenteista.

Aiemmin spintroniset rakenteet ovat olleet riippuvaisia monimutkaisista rakenteista, joissa käytetään harvinaisia ja kalliita metalleja, kuten platinaa. Suuri este spintroniikkarakenteiden kehittämiselle on tuottaa ja tunnistaa spintronisten materiaalien äärettömän pienet sähköiset spinsignaalit.

Tutkijat löysivät tehokkaan tekniikan spin-virtojen havaitsemiseksi yksinkertaisella kaksikerroksisella piioksidilla ja nikkeli-rauta-seoksella nimeltä Permalloy.

Kaikki kolme komponenttia ovat sekä edullisia että runsaita, ja ne voivat muodostaa perustan kaupallisille spintroniikkalaitteille. Ne toimivat myös huoneenlämmössä. Kerroksia syntyi elektroniikan parissa laajasti käytetyllä sputteroinnilla.

Tutkijat kertovat, että löydöillä on sovellus tehokkaisiin magneettikytkentöihin tietokoneiden muisteissa ja nämä tieteelliset läpimurrot saattavat antaa sysäyksen tällaisten laitteiden kehittämiseen.

Kahdessa muussa tieteellisessä artikkelissa tutkijat osoittivat, että he voisivat tuottaa keskeisen spintroniikan ominaisuuden eli antiferromagnetismin piihin.

Tutkijat kirjoittivat jälkimmäisessä artikkelissa, että "havainnoitu antiferromagneettinen käyttäytyminen voi asettaa pii (Si) spintroniikan perustan ja muuttaa aloja, joihin liittyy piin ohutkalvoja.

Nämä kokeet ovat myös mahdollisia sähkömagneettisen käyttäytymisen sähköisiä säätöjä käyttäen yksinkertaisia puolijohde-elektroniikan fysiikkaa.

Havaittu transformaation suuri muutos resistanssissa ja doping-riippuvuudessa rohkaisee antiferromagneettiseen ja faasimuutokseen perustuvien spintroniikkalaitteiden kehittämistä.

Myös Mainzin yliopiston fyysikot ovat äskettäin osoittaneet digitaalisen informaation lukemisen ja kirjoittamisen olevan teknologisesti toteutettavissa antiferromagneetissa.

Jatko-opinnoissa Kumar ja hänen kollegansa kehittävät teknologiaa vaihtamalla spin-virtoja päälle ja pois materiaaleista lopullisena tavoitteena spin-transistorin luominen.

Aiheesta aiemmin:

Luvaavia spintonisia materiaaleja