`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Транспорт электронных спинов на длинную дистанцию

+22
голоса

Почти все электронные устройства работают на основе электронного заряда, управляемого электрическим полем. Помимо заряда, электрон имеет магнитный момент, или спин. Обработка информации на основе электронных спинов в полупроводниках является новаторской концепцией. Квантовые вычисления позволяют превысить скорость обычных вычислений, а спиновый транзистор снижает потребление энергии.

Тем не менее, спины электронов до сих пор не используется в реальных электронных устройствах, за исключением некоторых магнитных устройств для хранения информации. Причина заключается в том, что поляризация спинов в полупроводнике легко становится случайной, и, следовательно, трудно транспортировать упорядоченную спиновую поляризацию на большие расстояния.

Сам спин электрона является собственным квантовым угловым моментом. Электрический транспорт и манипулирование его направлением являются определяющими технологиями, если в устройстве должны быть использованы спины электронов.

Однако в реальных материалах, электронные спины устанавливаются в случайных направлениях из-за многократного рассеяния электронов, что приводит к деполяризации спина за конечное время. Это явление называется спиновой релаксацией, и это приводит к тому, что спиновую поляризацию можно транспортировать в устройстве только на короткие расстояния. Для того чтобы реализовать функциональные спиновые устройства, важно подавить спиновую релаксацию и добиться более стабильной манипуляции электронными спинами.

Исследовательская группа из Университета Тохоку продемонстрировала транспорт спина на длинные расстояния электрическими средствами в полупроводниковой квантовой яме, которая разработана для увеличения времени жизни спина. Кроме того, исследовательская группа показала, что скоростью прецессии спина дрейфующих электронов в полупроводниковых квантовых ямах можно управлять с помощью внешнего напряжения на затворе. Эти технологические достижения, сочетающие транспорт спина и прецессию спина, обеспечат более стабильный способ манипулирования спиновой поляризацией в полупроводниках и внесут вклад в реализацию спин-базированных логических устройств и вычислений.

Транспорт электронных спинов на длинную дистанцию

Пространственное распределение спинов электронов в специально разработанной полупроводниковой квантовой яме. Пространственное распределение спинов электронов в полупроводниковой квантовой яме измеряется с помощью магнитооптического эффекта Керра. Как показано на рисунке, электронные спины были непосредственно транспортированы на расстояние более чем 100 мкм в квантовой яме с помощью электрического поля, расположенного в плоскости. Кроме того, в этой квантовой яме ученые обнаружили, что спины электронов распространяются с (без) прецессии спина в направлении х (у), что отражает ориентационную зависимость кристалла от эффективного магнитного поля

+22
голоса

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT