Spintroniikkaa teoretisoiden ja hyödyntäen

Spintroniikassa hyödynnetään elektronin spininä tunnettua ominaisuutta. Elektronien virran tuottamina spinit ovat samansuuntaisia eli spinpolarisoituneita ja se on perusta, jolle spintroniikka perustuu. Materiaalin epätäydellisyydet voivat kuitenkin helposti tuhota kyseisen polarisaation.

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

Kun spinvirtauksia voidaan näin ylläpitää, spintroniikalla on kaikki elektroniikan mahdollisuudet ja lisäetuna vielä ylimääräinen hallinnan taso. Tutkijoiden teoretisoima spinvirran tasasuuntaajasta voisi siten tulla olennainen osa tätä tulevaisuuden teknologiaa.

University of Cambridgen tutkijat ovat puolestaan luoneet spintronisen mikrosiruratkaisun, jossa on mahdollista siirtää dataa kolmessa ulottuvuudessa.

Piisirulle kerrostettiin koboltin, platinan ja ruteniumin atomeja. Koboltti- ja platina-atomit tallentavat digitaalista dataa samalla tavalla kuin kiintolevylle tallennetaan dataa. Ruteniumatomit toimivat välittäjinä, siirtäen informaatiota naapurikerrosten koboltin ja platinan välillä.

Eri kerrosten tietosisällön koettimena käytettiin erityistä laser-tekniikkaa, jonka avulla tutkijat saattoivat seurata datan siirtymistä kerrokselta toiselle.

Cambridgen professori Russell Cowburn toteaa, että jokainen askel spintronisessa portaikossa on vain muutaman atomin korkuinen. Lisäksi tämä on loistava esimerkki uusimman materiaalitieteen voimasta. Perinteisesti käyttäisimme sarjaa sähköisiä transistoreita siirtämään dataa.

- Olemme pystyneet saavuttamaan saman vaikutuksen vain yhdistämällä eri peruselementit kuten koboltin, platinan ja rutenium. Tämä on 21. vuosisadan tapa rakentaa asioita - valjastaa alkuaineiden ja materiaalien perusvoima antamaan sisäänrakennettua toiminnallisuutta toteaa Cowburn.