Мы всегда вам рады

Электроника без питания Печать E-mail
Автор Administrator   
 
Принципиальная схема устройства, передающего магнитную информацию с ферромагнетика на полупроводник//R. Jansen Перспективные конкуренты электронных носителей информации – на порядки более компактные и менее энергозатратные устройства, созданные по технологии спинтроники, – сделали большой шаг вперед.

Ученые научились управлять спином электронов в самом распространенном полупроводнике – кремнии.

Эра энергетически затратной и относительно массивной электроники заканчивается. На смену ей придет спинтроника – технология хранения и обработки данных, которая освободит носители информации от энергетической зависимости и сделает их на порядки более компактными.

В отличие от электронных устройств, где кодирование информации производится с помощью управляемого изменения заряда, в спинтронике задействована возможность хранить и передавать информацию с помощью управляемой ориентации спина – внутреннего углового момента импульса электрона, одной из его квантовых характеристик.
 
 
В последнем номере журнала Nature рассказывается об успешном эксперименте профессора Рона Янсена из Нидерландов и его коллег, представляющем новый шаг в развитии спинтроники.

С помощью туннелирования между двумя слоями ферромагнетика через нанометровый слой оксида алюминия (Al2O3) ученые ввели поляризованные электроны в кремниевый элемент,

причем им удалось добиться стабильной поляризации спинов большей части электронов при комнатной температуре.

«Управлять» спином не так просто. В магнитных материалах спин электронов меняется вполне охотно, но в полупроводниках, которые можно использовать в реальной практике, он более капризен.

Поэтому главная задача для исследователей, работающих над созданием спинтронных устройств, – суметь перенести упорядоченность спинов из магнитных материалов в полупроводниковые.

Ранее успешные эксперименты такого рода проводились, но они были едва ли применимы в широкой практике.

Для успеха требовались либо экстремально низкие температуры, либо использование довольно экзотических проводников (например арсенида галлия GaAs, который впятеро дороже кремния, «капризнее» его и, возможно, токсичен).

В этом смысле новый эксперимент уникален: в нем используется самый распространенный полупроводник (кремний) в самых обычных условиях (при комнатной температуре и нормальной давлении),

что делает методику применимой не только в лабораторной практике, но и в промышленном масштабе.

В качестве ферромагнитного источника электронов использовался никель-железный сплав, используемый в считывающей головке жестких дисков.

Между магнитом и пластиной кремния помещался ультратонкий (всего 1 нм) слой оксида алюминия.

Обычно Al2O3 ведет себя как диэлектрик, однако под действием электрического поля часть электронов туннелируют через него из магнитного материала в кремний.

Оксидная пленка работает как сито, пропуская электроны с ориентированным спином (поляризованные) лучше, чем прочие.

Так создается общее преимущество электронов с ориентированным спином в полупроводнике.

Ключевым в данном эксперименте является использование тончайшего монослоя (слоя толщиной в один атом) оксида алюминия.

В предыдущих экспериментах использовались более толстые слои, которые задерживали поток электронов с ориентированным спином.

Удачным «ситом» при комнатной температуре оказался именно оксидный монослой.

Простота и эффективность этой методики делает ее новым стандартом для исследователей в области спинтроники, хотя до практического применения ее еще предстоит пройти долгий путь.

Для кодировки информации в кремниевом носителе спины электронов нужно научиться искусственно разворачивать.

Однако «строительные блоки» для создания такого носителя информации теперь созданы.

Что ж, у спинтроники есть достаточные стимулы к развитию: возможности электронных носителей информации небезграничны, а требования к объемам хранения информации и размерам носителей все время растут.

Уменьшение размера чипа делает его производство более сложным и дорогим, а обработка возросшего количества информации требует больших скоростей работы.

Увеличение скорости влечет за собой экспоненциальный рост потребления энергии для перемещения электронов в устройстве.

Возможно, скоро электронные устройства с необходимым размером памяти станут слишком прожорливыми и дорогими для использования.
 
« Пред.   След. »

Мысли и слова великих людей

 
Я еще в школе усвоил, - что нельзя выдумать ничего столь оригинального и маловероятного, что не было бы уже высказано кем-либо из философов. /Р. Декарт/

Самое интересное на сайте


Богатство
Психовирус
Радость
Концепция
Безопасность
Мудрость
Шоубизнес

Онлайн бизнес

Онлайн бизнес Данный раздел сайта посвящён именно онлайн бизнесу. Только здесь вы получите быстрый доступ к последним и наиболее эффективным способам заработка в сети Интернет.

Бизнес идеи

Бизнес идеи Здесь вы сможете найти самые важные статьи о том как начать и развить свой бизнес в сети Интернет. Создание  бизнеса приносящего стабильный доход станет реальностью.

Оптимизация сайта

Оптимизация сайта SEO оптимизация – это определенный тип создания и редактирования текстов для web - сайтов. И знание этих секретов крайне важно для ведения бизнеса в интернете.

Удалённая работа

Удалённая работа Этот раздел сайта призван помочь тем, кто решил научиться вести бизнес в сети самостоятельно. А вот от того, как вы распорядитесь этими знаниями, будет зависеть ваш заработок.