Спиновый транзистор - Spin transistor

Магниточувствительный транзистор (также известный как спиновый транзистор или спинтронный транзистор - названный в честь спинтроника, технология, порожденная этой разработкой), первоначально предложенная в 1990 г. Суприйо Датта и Бисваджит Дас,[1] в настоящее время все еще разрабатывается,[2] улучшенный дизайн на общем транзистор изобретен в 1940-х годах. Спиновый транзистор появился в результате исследования способности электронов (и других фермионы ) для естественного проявления одного из двух (и только двух) состояний вращение: известен как «раскрутка вверх» и «замедление вращения». Таким образом, спиновые транзисторы работают с электронным спином как воплощение квантовая система с двумя состояниями. В отличие от своего одноименного предшественника, который работает от электрического тока, спиновые транзисторы работают от электроны на более фундаментальном уровне; это, по сути, приложение электронов, установленных в определенных состояниях спина хранить информацию.

Одно из преимуществ перед обычными транзисторами состоит в том, что эти спиновые состояния могут быть обнаружены и изменены без необходимости применения электрического тока. Это позволяет обнаруживать оборудование (например, жесткий диск головы ), которые намного меньше, но даже более чувствительны, чем современные устройства, которые используют шумные усилители для определения минутной платы за сегодняшние устройства хранения данных. Потенциальным конечным результатом являются устройства, которые могут хранить больше данных в меньшем пространстве и потреблять меньше энергии, используя менее дорогие материалы. Повышенная чувствительность спиновых транзисторов также исследуется при создании более чувствительных автомобильных датчиков, и этот шаг поощряется стремлением к созданию более экологически чистых транспортных средств.[нужна цитата ].

Второе преимущество спинового транзистора состоит в том, что спин электрона является полупостоянным и может использоваться как средство создания экономически эффективных энергонезависимый твердотельное хранилище это не требует постоянного приложения тока для поддержания. Это одна из исследуемых технологий для магнитной оперативной памяти (MRAM ).

Из-за высокого потенциала практического использования в компьютерном мире спиновые транзисторы в настоящее время исследуются различными фирмами по всему миру, например, в Англии и Швеции. Недавние открытия[когда? ] позволили производить спиновые транзисторы с использованием легко доступных веществ, которые могут работать при комнатной температуре: предвестник коммерческой жизнеспособности.

Рекомендации

  1. ^ Датта, Суприйо; Дас, Бисваджит (1990). «Электронный аналог электрооптического модулятора». Письма по прикладной физике. 56 (7): 665–667. Bibcode:1990АпФЛ..56..665Д. Дои:10.1063/1.102730.
  2. ^ Чуанг, Пожен; Хо, Шэн-Чин; Smith, L.W .; Сфигакис, Ф .; Перец, М .; Чен, Чин-Хунг; Фань, Джу-Чун; Griffiths, J. P .; Фаррер, И. (2015). «Полностью электрические полностью полупроводниковые спиновые полевые транзисторы». Природа Нанотехнологии. 10 (1): 35–39. arXiv:1506.06507. Bibcode:2015НатНа..10 ... 35С. Дои:10.1038 / nnano.2014.296. PMID  25531088.