Спинтроника улучшит технологию высокоскоростной передачи данных

Ученые совершили прорыв в области спинтроники, который может привести к появлению новой высокоскоростной энергоэффективной технологии передачи данных.

Международная группа исследователей, в том числе Университет Эксетера, сделала революционное открытие, которое может обеспечить высокую скорость и низкое энергопотребление для некоторых наиболее популярных в мире электронных устройств.

В то время как современные информационные технологии основаны на электронике, которая потребляет огромное количество энергии, электроны в электрических токах также могут передавать собственный угловой момент, называемый спином.

Спиновая электроника, или спинтроника, использующая спиновый ток, потенциально может быть не только значительно быстрее, но и более энергоэффективней.

Ученые недавно обнаружили, что некоторые электроизоляционные антиферромагнитные материалы являются исключительно хорошими проводниками чистого спинового тока.

В новом исследовании ученые из Эксетера в сотрудничестве с университетами Оксфорда, Беркли в Калифорнии, а также с Advanced and Diamond Light Sources, экспериментально продемонстрировали, что высокочастотные переменные спиновые токи могут передаваться, а иногда и усиливаться внутри тонких слоев антиферромагнетика NiO.

Результаты показывают, что спиновый ток в тонких слоях NiO опосредуется мимолетными спиновыми волнами, механизмом, похожим на квантово-механическое туннелирование.

Использование тонких слоев NiO для передачи и усиления переменного спинового тока при комнатной температуре и на гигагерцевых частотах может привести к более эффективной технологии беспроводной связи в будущем. Исследование опубликовано в Physical Review Letters.

Мацей Дабровский (Maciej Dabrowski), первый автор из Университета Эксетера, сказал: «Подтверждение механизма быстро затухающей спиновой волны, показанного в нашем эксперименте, указывает на то, что передача углового момента между спинами и кристаллической решеткой антиферромагнетика может быть реализована в тонких пленках NiO и открывает дверь в строительство наноразмерных усилителей спинового тока».

Электроника на основе спинов, или спинтроника, которая использует спиновый ток, может быть не только значительно быстрее, но и более энергоэффективней