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

 
Лесть всегда нам нравится, когда она касается качеств, которых нам недостает. /Г. Филдинг/

Самое интересное на сайте


Богатство
Психовирус
Радость
Концепция
Фриланс
Мудрость
Шоубизнес
Форекс
Безопасность

Полезно знать


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.