`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

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

Сверхбыстрые электроны: новое направление спинтроники?

+33
голоса

Специальные оксиды металлов однажды могут заменить полупроводниковые материалы, которые сегодня обычно используются в процессорах. Теперь международная группа исследователей из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге (MLU), Университета Кайзерслаутерна и Университета Фрибурга в Швейцарии впервые смогла наблюдать, как возбуждение электронного заряда изменяет спин электрона в оксидах металлов сверхбыстрым и синфазным способом. Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.

В современной полупроводниковой электронике первый ключевой шаг в каждом транзисторе - это передать электроны через запрещенную зону в полупроводнике. Электроны должны двигаться сквозь материал, который фактически не является проводящим. «После возбуждения электронов и перехода их через запрещенную зону движущиеся электрические заряды электронов генерируют токи, которые используются при обработке информации. Эти токи могут вызвать нагрев процессора, что приводит к потере энергии», - объясняет профессор Вольф Виддра (Wolf Widdra) из Института физики в MLU.

Спинтроника пытается решить эту проблему с помощью спина. Это собственный угловой момент электрона, создающий магнитный момент, тем самым приводя к магнетизму, который используется при обработке информации. Сочетание электронных и магнитных свойств определяет функциональность. «Магнитные оксиды - важный класс материалов для спинтроники, потому что они не передают электронный ток, а только магнитную информацию», - говорит Виддра, руководивший исследованием в рамках совместного исследовательского центра CRC/TRR 227 «Сверхбыстрая спиновая динамика» в MLU и Freie Universität Berlin. Однако до недавнего времени не было ясно, как перенос электронов через запрещенную зону в зону проводимости связан со спином магнитного оксида. Теперь команда успешно наблюдала за этим процессом и разработала для него новую теорию. Группы физиков-теоретиков и физиков-экспериментаторов объединили свои усилия для решения этой проблемы.

Используя современный лазер со сверхкороткими импульсами, исследователи смогли возбудить электрон, чтобы перебросить его через запрещенную зону в оксиде никеля. Они также наблюдали, как информация затем передавалась в магнитную систему. Это позволило команде идентифицировать ранее неизвестный механизм сверхбыстрой связи, который происходит в фемтосекундном масштабе, то есть с квадриллионной долей секунды. «Сложные свойства многих тел, возникающие в результате возбуждения электрона лазером, выявило это удивительное наблюдение, но оно также заставили нас долго и серьезно задуматься о том, как его правильно интерпретировать», - добавляет Виддра.

По словам физика, эти достижения открывают путь для сверхбыстрой спинтроники. Это должно способствовать развитию новых сверхбыстрых систем хранения и информационных технологий в будущем.

Все про современные облачные технологии!
Не пропустите очередную сессию докладов на онлайн-конференции Google Cloud Next '20 OnAir, которая проходит до 30 октября!

+33
голоса

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 

Slack подает жалобу на Microsoft и требует антимонопольного расследования от ЕС

 
Реклама

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