SpintronicsSpintronics (транспорт вращения или основанная на вращении электроника) является технологией, которая эксплуатирует квантовую собственность электронов, названных вращением. Хотя трудный, чтобы описать говоря понятными словами, электронное вращение может быть свободно по сравнению с вращением планеты или волчка вокруг его оси.
Вращение существует в любом из двух направлений: или «вниз», который может быть описан соответственно как по часовой стрелке или против часовой стрелки вращение электрона вокруг его оси. В конечном счете вращение – то, что дает электронам их магнитные свойства, влияя на способ, которым они ведут себя, когда они входят в магнитное поле.
Различные направления электронного вращения могут использоваться, чтобы закодировать информацию, во многом как двоичный код, используемый в цифровой связи. Spintronics может поэтому открыть новое поколение устройств, которые объединяют обычную микроэлектронику с зависимыми от вращения эффектами, преодолевая ограничения сегодняшней электроники как скорость и потребление энергии. Главная проблема – способность на самом деле управлять электронным вращением, поднимаясь или «вниз» по мере необходимости.
Это может быть достигнуто с определенными материалами, но проблема состоит в том, что они часто восприимчивы к вмешательству от обвинения электронов.Идеальный материал для spintronicsКоманда Хьюго Дила в EPFL, работающем с учеными из Парижа и PSI, показала, что прозрачный изоляционный материал, который обычно не проводит электрическое обвинение, показывает зависимые от вращения свойства. Ученые использовали метод под названием SARPES, который был усовершенствован группой Хьюго Дила.
Данные показали, что электронный газ в поверхности титаната стронция (SrTiO3) поляризован вращением, что означает, что это могло использоваться, чтобы управлять вращением электронов.«Это интересно, потому что это – первые доказательства большого эффекта поляризации вращения на действительно изолирующее основание», говорит Хьюго Дил.
Открытие имеет значительные последствия для будущего spintronics, потому что это может привести к развитию поляризованных вращением материалов, которые не восприимчивы к вмешательству от не поляризованное вращением электрическое обвинение, допуская более прекрасный и лучший контроль электронного вращения.Новая частица для другого вида квантового компьютера
Вне spintronics этот изоляционный материал мог бы также быть важен для квантового вычисления, поскольку это могло использоваться, чтобы непосредственно наблюдать неуловимую, странную частицу, названную фермионом Majorana. Эта частица уникальна, потому что это на самом деле – своя собственная античастица также. Иногда называемый «призрачной частицей», фермион Majorana имеет нулевую энергию, нулевой момент, нулевое вращение, и, до сих пор, никогда не наблюдался однозначно.
В будущем фермионы Majorana могли стать фондом для другого вида квантового компьютера, который, в теории, будет исключительно стабилен, поскольку это не было бы восприимчиво к внешнему вмешательству и шуму.