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.
9 часов назад
5 минут
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

4 часа назад
6 минут
Мария Кривоченко

Это крупнейшее исследование ДНК людей, живущих в Северной и Южной Америке. Оно показывает, откуда в США появились рабы, и раскрывает детали жестокого обращения с ними.

9 часов назад
3 минуты
Сергей Васильев

Новый метод позволил сделать немагнитный пирит ферромагнетиком, подходящим для использования в электронике и солнечных батареях.

9 часов назад
5 минут
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

Вчера, 11:27
34 минуты
Александр Березин

На планете разворачивается новая лунная гонка. Российская космическая отрасль пытается обозначить участие в ней, патентуя многопусковой полет к спутнику Земли. Очевидно, что это лишь суррогат сверхтяжелых ракет, которых мы пока не строим. США, напротив, активно разрабатывают сразу два сверхтяжа – но и там не все гладко. Их лунная программа может испытать сильнейший удар в ближайший год. Скептики считают, что усилия всех участников гонки бесполезны. Мол, пилотируемые полеты к другим небесным телам не нужны, ибо дороги. Автоматы смогут все сделать намного дешевле. На деле лунная программа, как мы покажем ниже, не дороже полетов к МКС. Да и автоматы не дадут нам ничего подобного результатам пилотируемой лунной экспедиции. Попробуем разобраться почему.

29 июля
7 минут
Мария Азарова

По мнению авторов новой работы, вертикальное сельское хозяйство позволит удовлетворить спрос на продукты питания, который значительно возрастет к середине-концу столетия. Благодаря вертикальным установкам можно будет повысить урожайность пшеницы в сотни раз, использовать повторно воду для полива и не зависеть от погоды.

6 июля
5 минут
Мария Азарова

Ученые, работающие с крупнейшим в мире радиотелескопом, сообщили об обнаружении эмиссии нейтрального водорода, исходящей от объектов за пределами нашей Галактики.

22 июля
66 минут
Александр Березин

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: