Спиновый транзистор

также Магниточувствительный транзистор, известный как спиновый транзистор, спиновый полевой транзистор ( spinFET ), спиновый транзистор Датта-Даса или спинтронный транзистор ( названный в честь спинтроники , технологии, породившей эту разработку), первоначально предложенный в 1990 году Суприйо Даттой и Бисваджит Дас, ^[1] представляет собой альтернативную конструкцию обычного транзистора, изобретенного в 1940-х годах. Это устройство считалось одной из Nature вех в развитии в 2008 году. ^[2]

Описание

Спиновый транзистор появился в результате исследования способности электронов (и других фермионов ) естественным образом проявлять одно из двух (и только двух) состояний вращения : известное как «спин вверх» и «спин вниз». Таким образом, спиновые транзисторы оперируют спином электрона как воплощением квантовой системы с двумя состояниями . В отличие от своего одноименного предшественника, который работает на электрическом токе , спиновые транзисторы работают на электронах на более фундаментальном уровне; по сути, это использование электронов, находящихся в определенных состояниях вращения, для хранения информации.

Одним из преимуществ перед обычными транзисторами является то, что эти спиновые состояния можно обнаружить и изменить без обязательного применения электрического тока. Это позволяет использовать оборудование для обнаружения (например, жестких дисков головки ), которое намного меньше, но даже более чувствительно, чем современные устройства, которые полагаются на шумные усилители для обнаружения минутных зарядов, используемых в современных устройствах хранения данных . Потенциальным результатом являются устройства, которые смогут хранить больше данных в меньшем пространстве и потреблять меньше энергии, используя менее дорогие материалы. Повышенная чувствительность спиновых транзисторов также исследуется для создания более чувствительных автомобильных датчиков, и этот шаг поощряется стремлением к созданию более экологически чистых транспортных средств. ^{[ нужна ссылка ]}

Второе преимущество спинового транзистора заключается в том, что спин электрона является полупостоянным и может использоваться как средство создания экономичного энергонезависимого твердотельного накопителя , для поддержания которого не требуется постоянное приложение тока. Это одна из технологий, изучаемых для магнитной оперативной памяти (MRAM).

Из-за высокого потенциала практического использования в компьютерном мире спиновые транзисторы в настоящее время исследуются в различных фирмах по всему миру, например, в Англии и Швеции. Недавние прорывы ^{[ когда? ]} позволили производить спиновые транзисторы с использованием легкодоступных веществ, которые могут работать при комнатной температуре: предшественник коммерческой жизнеспособности.

Ссылки

^ Датта, Суприйо ; Дас, Бисваджит (1990). «Электронный аналог электрооптического модулятора». Письма по прикладной физике . 56 (7): 665–667. Бибкод : 1990АпФЛ..56..665Д . дои : 10.1063/1.102730 .
^ Герстнер, Эд (2008). «Информация в развороте» . Физика природы . 4 (1): С18–С18. дои : 10.1038/nphys875 . ISSN 1745-2481 .

[K-1] Датта, Суприйо ; Дас, Бисваджит (1990). «Электронный аналог электрооптического модулятора». Письма по прикладной физике . 56 (7): 665–667. Бибкод : 1990АпФЛ..56..665Д . дои : 10.1063/1.102730 .

[2] Герстнер, Эд (2008). «Информация в развороте» . Физика природы . 4 (1): С18–С18. дои : 10.1038/nphys875 . ISSN 1745-2481 .

[1]

[2]