Ученые смогли «заморозить» спин электрона в наноустройстве с графеном — Naked Science
3 минуты
Редакция

Ученые смогли «заморозить» спин электрона в наноустройстве с графеном

Ученым удалось «заморозить» спин электрона, разработав наноустройство с особой изоляцией, полупроводниковой основой в котором является графен.

opticalmicro
©Wikipedia

Спинтроника – это особый вид электроники, в котором полезная работа главным образом совершается не движением тока, а манипуляциями со спином электронов – их квантовой характеристикой, обеспечивающей магнитные свойства этих частиц и выражающейся в направлении их вращения.

 

Информация в компьютерной спинтронике кодируется не электрическими зарядами, а спинами, которые могут достигать двух состояний – условно «верхнего» или «нижнего», что аналогично знакомым каждому битам в современных компьютерах, которые могут принимать значение либо 0, либо 1.

 

В целом спинтронные устройства обещают меньшее потребление энергии и большую стабильность по сравнению с современной электроникой.

 

Однако чтобы спинтроника заменила электронику, а манипуляции со спинами – биты, ученым нужно преодолеть одну существенную проблему – крайне малое время «жизни» электронного спина, который обычно меняется уже 0,2 наносекунды спустя.

 

Ученым из Центра фундаментальных исследований материи (FOM) и Университета Гронингена удалось создать наноустройство, спин электронов в котором удерживается в нужном состоянии более 2 наносекунд, двигаясь через графен (полупроводниковый материал, представляющий собой слой углерода толщиной всего в один атом, и который, вероятно, когда-нибудь полностью заменит вездесущий ныне кремний в электронных устройствах будущего).

 

Подобный эффект обеспечивается изоляционным слоем из нитрида бора, который в разработанном учеными устройстве плотно окружает графен, что и «замораживает» временно изменения в спине электронов.

 

По человеческим меркам это время ничтожно, однако для развития спинтроники поставленный рекорд в 2 наносекунды является существенным шагом вперед, что делает новый метод удачным кандидатом для использования в будущих спинтронных устройствах.

 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 15:52
5 минут
Ольга Иванова

Американские ученые проанализировали опыт жизни в изоляции населения Рапа-Нуи, чтобы выяснить, с какими проблемами могут столкнуться первые переселенцы на Марс и как эффективнее решить подобные вопросы.

Вчера, 11:36
3 минуты
Ольга Иванова

Причем древние породы оказались менее чувствительны к отношениям с владельцем, чем молодые.

Позавчера, 21:55
7 минут
Мария Азарова

Исследователи впервые показали присутствие коронавируса в ткани полового члена спустя как минимум полгода с момента заражения. Судя по всему, распространенная у пациентов с Covid-19 дисфункция эндотелиальных клеток может приводить и к развитию импотенции.

11 мая
11 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали, что РНК коронавируса SARS-CoV-2 проходит через обратную транскрипцию, встраивается в геном инфицированной клетки и экспрессируется в виде «химерных» транскриптов, сливающихся с вирусными с клеточными последовательностями.

8 мая
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

Позавчера, 21:55
7 минут
Мария Азарова

Исследователи впервые показали присутствие коронавируса в ткани полового члена спустя как минимум полгода с момента заражения. Судя по всему, распространенная у пациентов с Covid-19 дисфункция эндотелиальных клеток может приводить и к развитию импотенции.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: