Edullista ja nopeaa spintroniikkaa

14.06.2017

Hamburg-rashba-device-300-t.jpgTutkimusryhmä johtajanaan Christian Klinke Hampurin yliopistosta on demonstroinut erityispiirteitä märkäkemiallisesti luoduissa nanokiteissä. Lyijysulfidin nanohiutaleissa ympyräpolarisoitu valo voi ohjata elektroneja ja luoda suunnattua virtaa.

Saavutus vie kohti kolloidista spintroniikkaa Rashban spin-orbit vuorovaikutuksen avulla. Spiniin liittyvä sähköinen kuljetusilmiö kolloidisissa materiaaleissa avaa lupaavan reitin kohti tulevia edullisia spintronisia rakenteita. Löydettyä vaikutusta voidaan virittää hilan sähkökentällä ja arkin paksuuden avulla.

Varauksenkantajien spin-tason vapauden hyödyntäminen tarjoaa mahdollisuuden laajentaa tavanomaisten elektronisten laitteiden toimivuutta, kun taas kolloidista kemiaa voidaan käyttää edullisten ja viritettävien nanomateriaalien syntetisoimiseen.

Tutkija Erik Jonsson University of Texas at Dallasista on puolestaan suunnitellut uudenlaisen tietokonejärjestelmän, joka toteutetaan hiilestä ja voi jonakin päivänä korvata nykyiset piitransistorit.

Kehitetty täysin hiilipohjainen spintroninen kytkin toimii kuin looginen portti. Se perustuu sähkömagnetismin perusperiaatteelle. Perinteisissä piipohjaisissa tietokoneissa, transistorit eivät voi hyödyntää tätä ilmiötä.

Friedmanin spintronisessa piirisuunnitelmassa elektronit liikkuvat hiilinanoputkien läpi luoden magneettikenttiä, joka vaikuttavat virran kulkuun läheisessä grafeenin nanonauhassa, mikä tarjoaa kaskadisia loogisia portteja, jotka eivät ole fyysisesti kytkeytyneitä.

Koska grafeeninauhojen välinen viestintää tapahtuu sähkömagneettisesti elektronien fyysisen liikkeen sijaan, Friedman odottaa, että viestintä on paljon nopeampaa, mahdollisesti terahertsien kellotaajuuksilla. Lisäksi näitä hiilimateriaaleja voidaan tehdä pienemmäksi kuin piipohjaisia transistoreita.

Vaikka käsite on vielä piirustuspöydällä, Friedman toteaa jatkotyön vievän kohti prototyypin tekoa.

Aiheesta aiemmin:

Perusteita spintroniikalle

Tekoälyä spintroniikalla

Perusteita spintroniikalle

Spintroniikka lähemmäksi käytäntöä

23.04.2018Nopean elektroniikan hukkalämpö sähköksi
20.04.2018Uusi anodi ja katodi litiumakuille
19.04.2018Tera- ja petabittistä datansiirtoa kuiduissa
18.04.2018Bioantureita kuparista ja grafeenioksidista
16.04.2018Fotoniikalla vauhdittaen
13.04.2018Uusia ulottuvuuksia suprajohteille
12.04.2018Kohina tehostaa heikkoja signaaleja
11.04.2018Läpimurtoja atominohuissa magneeteissa
10.04.2018Magnesium-metalli -akulle uusi tie
09.04.2018Muovi ja virukset lämmönjohteiksi

Siirry arkistoon »