Створено високоефективний спін-підсилювач, що працює при кімнатній температурі
Спінтроніка є вельми перспективною технологією, яка в майбутньому може стати заміною сучасній електроніці. Точніше, не заміною, а істотним розширенням, що дозволяє пристроям комбінувати принципи сучасної мікроелектроніки, що використовує рух електронів, з ефектами магнетизму, що виникають в результаті обертання електронів навколо своєї осі. Але перетворення теорії і лабораторних експериментів в практику вимагає розробки пристроїв, здатних посилювати і оперувати слабкими сигналами, таких як спін-фільтри, спін-підсилювачі і спін-детектори. Команді вчених з університету Лінчепінга (Linkoping University, LiU) вдалося створити один із ключових елементів майбутніх спинтронных пристроїв, перший в світі високоефективний спін-підсилювач, здатний працювати при кімнатній температурі.
Керуючи і контролюючи обертання електронів, в теорії можна буде створити пристрої зберігання інформації, які мають значення показника щільності зберігання у багато разів перевершує аналогічні показники сучасних електронних пристроїв. А обчислювальні вузли, засновані на спінтроніці, зможуть обробляти інформацію у багато разів швидше, ніж найпотужніші сучасні процесори, споживаючи при цьому зовсім мізерна кількість енергії.
Ще в 2009 році група вчених з Відділу функціональних електронних матеріалів (Department of Functional Electronic Material) LiU, очолювана професором Веимином Ченом (Professor Weimin Chen), продемонструвала абсолютно новий тип спін-фільтра, який міг працювати при кімнатній температурі. Цей фільтр пропускає електрони, які мають необхідний напрям обертання, тобто спін. Функція такого пристрою вкрай важлива для створення більш складних спін-компонентів, таких як спін-діоди і спін-лазери.
Тепер, ці ж вчені, у співпраці з колегами з Німеччини та Сполучених Штатів, розробили новий спін-підсилювач, що працює при кімнатній температурі, в основі якого лежить спеціальний антимагнітний напівпровідниковий матеріал. Посилення спін-сигналу відбувається за рахунок штучних дефектів кристалічної решітки складного сплаву галію-індію азоту-миш'яку, які виходять за рахунок введення додаткових атомів галію. Підсилювальні компоненти такого типу будуть використовуватися для посилення спін-сигналів, ослаблих під час передачі цих сигналів. Комбінуючи це зі спін-детектором, можна отримати пристрій, здатне детектувати навіть найслабші спін-сигнали, подібно до того, як це робиться в електроніці зі звичайними електричними сигналами.
"Наше досягнення відкриває шлях для вирішення проблеми управління і детектування обертанням електронів при кімнатній температурі. А все це разом є передумовою для швидкого прориву в області спінтроніки" - заявив професор Чен.