Изследователи в областта на спинтрониката откриха нов механизъм за генериране на силни спинови токове, който може да ни доближи до електроника с ниска консумация на енергия и висока производителност – особено важна в ерата на нарастващото търсене на изкуствен интелект (AI).
Физици установиха, че квантов механичен феномен, за който се смяташе, че се проявява само при изключително ниски температури, може да възникне и при стайна температура. Още по-добре – генерираните токове са били 10 пъти по-силни от досегашните.
Новото изследване, публикувано от учени от Корейския институт за наука и технологии (KAIST) и университета Соганг в Южна Корея, откри нов начин за генериране на спинови токове при стайна температура чрез метод, наречен надлъжно спин-помпане. Екипът определя наблюдението като „силно неочаквано“.
„Спин-помпането е метод за генериране на спинови токове чрез динамика на намагнитване. Предишни изследвания разчитаха на класическа динамика, която произвежда относително слаби спинови токове,“ обяснява д-р Кьон-Джин Ли от катедрата по физика в KAIST.
„В нашето изследване открихме, че токовете, генерирани от квантова динамика на намагнитване, са с порядък по-големи от тези, генерирани чрез класическа динамика,“ добавя Ли.
Експерти смятат, че това откритие ни доближава до по-ефективна памет и изчислителни устройства с по-ниска енергийна консумация. „Механизъм, който може да усили спиновия ток 10 пъти повече от досега познатото, е изключително обещаващ и вълнуващ,“ казва Аамир Али, специалист по квантови технологии в Техническия университет в Чалмърс, Швеция.
Повечето електронни устройства днес използват електронни схеми, в които електрони се движат, за да обработват и съхраняват информация. Недостатък на този механизъм е, че при движението на електроните се губи енергия и се генерира топлина.
Спинтрониката се утвърждава като алтернативно решение. Тя използва спина на електрона – квантово свойство, вместо електрическия му заряд, за предаване и съхраняване на информация.
„Спинтрониката предлага и много по-висока чувствителност при засичане на сигнали, отколкото традиционната електроника, базирана на заряд,“ отбелязва Али.
Устройства на база спинтроника вече се разработват и използват при стайна температура от полупроводникови компании по света, но досега разчитаха на по-слаби спинови ефекти. Генерирането на стабилни спинови токове остава предизвикателство.
Изследователите вярват, че новите им открития могат да окажат пряко влияние върху вид памет, наречен магниторезистивна памет с произволен достъп – спинтроничен компонент с широко приложение – от софтуер и медицински устройства до аерокосмическата индустрия.
Учените заявяват, че следващата им цел е да превърнат тези резултати в реални технологии, които могат да променят начина, по който функционира съвременната електроника.
Източник: Euronews