Nopeampia spinkytkentöjä

University College Londonin (UCL) vetämä kansainvälinen tutkijaryhmä on löytänyt uuden menetelmän tuottaa ja hallita spinvirtoja puolijohdemateriaaleissa. Sen avulla voidaan kehittää uudenlaisia spintronis-elektronisia laitteita.

Uusi tapa perustuu spin-Hall –ilmöön, Tutkijat raportoivat aikaisempaa 40-kertaa suuremmasta vaikutuksesta GaAs-puolijohteessa. Se vastaa tasoa, jollaisia on jo aiemmin havaittu esimerkiksi platinassa ja muissa raskasmetalleissa. Tulevaisuuden spintroniikan ei ehkä tarvitsekaan turvautua näihin kalliisiin ja harvinaisiin raskasmetalleihin.

Spin-Hall auttaa luomaan spinvirtoja, jotka mahdollistavat spininformaation siirron ilman lämpöä tuottavaa sähkövarauksien siirtoa.

Spinvirta muodostuu kun elektronien vuolla on samansuuntaiset spinit. Nykyään jo tiedetään, että spinvirta kykenee pyöräyttämään magnetointia eli tuottamaan 0- tai 1-tilan magneettisessa muistirakenteessa.

University of Illinois at Urbana-Champaigin tutkijat ovat puolestaan selvitelleet spinin ja lämmön vuorovaikutusta nanomittaisissa kerrosrakenteissa.

Sähköisesti spinvirta voidaan herättää muutamien nanosekuntien kuluessa. Illinoisin työssä tutkijat käyttivät lämpötilaeroja tuottamaan spinvirtoja ja saivat aikaan niitä muutamissa pikosekunneissa.

Eindhovenin teknillisessä yliopistossa toiminut tutkijaryhmä hyödynsi femtosekuntien pulssilaseria spinvirran generoinnissa ja saivat sen aikaan alle pikosekuntien kuluessa. Tekniikka mahdollistanee siten optisesti indusoidun spinvirran generoinnin femtosekuntien aikajaksoissa.