Новый магнитный полупроводник: прорыв в электронике
Опубликовал: Andrew | рубрики: Наука и техника |Ученые из Массачусетского технологического института разработали новый магнитный полупроводник, который может значительно улучшить рабочие параметры электронных приборов, при этом существенно уменьшается их энергопотребление, сообщает EurekAlert.
Создание нового материала является важным событием в области так называемой спинтроники — электроники, использующей состояние спина электрона для переноса, обработки и накопления информации. В обычных электронных схемах используется только заряд электрона, но у этой частицы имеется также направление спина.
В таких приборах как лаптоп и iPod уже применяется спинтроника для накопления информации на магнитных жестких дисках очень большой емкости. Но использование спина для обработки информации в электронных схемах станет прорывом в области компьютерной техники. «Мы можем переносить информацию сразу двумя способами, и это даст нам возможность дальнейшего уменьшения размеров электронных схем», — поясняет руководитель исследований доктор Ягадиш Моодера (Jagadeesh Moodera).
Магнитный полупроводящий материал, изготовленный группой д-ра Моодера, представляет собой оксид индия с добавлением небольшого количества хрома. Он помещается сверху на обычный кремниевый полупроводник и инжектирует в него электроны с определенной ориентацией спина. Спин-поляризованные электроны затем двигаются через полупроводник и считываются спиновым детектором на другом конце схемы.
По словам ученых, их главным достижением является обнаружение зависимости магнитных свойств материала от дефектов или вакансий в атомной кристаллической решетке. Это дало возможность ученым изменять магнитные свойства материала, контролируя количество дефектов на атомном уровне.
Возможность материала инжектировать электроны с определенным спином при комнатной температуре и его совместимость с кремнием делают его особенно привлекательным для использования в электронных приборах. Кроме того, благодаря оптической прозрачности он может применяться в солнечных батареях и сенсорных панелях.
Спинтроника может уменьшать энергопотребление информационных приборов, поскольку спиновые состояния являются энергонезависимыми, т.е. могут сохранять информацию, даже когда питание отключено. «В таких системах мы можем передавать спиновую информацию, не перемещая заряды», — комментирует д-р Моодера. С помощью методов спинтроники также можно будет создавать многофункциональные приборы.
