Yorkin yliopiston ja Rooman Tre-yliopiston tutkijat uskovat, että heidän uusi tutkimus saattaa avata tien paljon vähemmän energiaa kuluttavaan elektroniikkaan. Ratkaisu löytyisi grafeenin ja siirtymämetallien dikalkogeenien yksikerroksisista komposiittimateriaaleista.
Tutkijat havaitsivat, että näitä materiaaleja voitaisiin käyttää elektronin spin tarkkaan sähköiseen ohjaukseen ja sitä kautta informaation hallintaan. Yorkin yliopiston johtavan tutkijan Aires Ferreiran mukaan he ovat jo vuosia etsineet hyviä johtimia, jotka mahdollistavat tehokkaan elektronin spinin sähköisen hallinnan.
- Havaitsimme, että tämä voidaan saavuttaa pienellä vaivalla, kun kaksiulotteinen grafeeni yhdistetään tiettyjen puolijohteisten kerrostettujen materiaalien kanssa. Laskelmamme osoittavat, että pienten jännitteiden soveltaminen grafeenikerroksen yli indusoi johtavien spinien nettopolarisaatiota.
Spinvirrat, jotka koostuvat vastakkaisiin suuntiin virtaavien ylös ja alas spineistä, eivät kanna nettovarausta, joten teoriassa eivät myöskään lämpöä. Spin-informaation hallinta avaisi siten tietä kohti erittäin vähän energiaa käyttäviin tietokonesiruihin.
Tutkijaryhmä osoitti, että kun pieni virta kulkee grafeenikerroksen läpi, elektronien spin polarisoituu tasossa johtuen spin-kiertorata -voimista, jotka saa aikaan läheisyys TMD-perustaan. He osoittivat myös, että varaus-spin muunnoksen tehokkuus voi olla melko suuri jopa huoneenlämmössä.
Yorkin tohtoriopiskelija Manuel Offidani suoritti suurimman osan tutkimuksen monimutkaisista laskelmista. - Elektronin spinin virtaindusoima polarisaatio on tyylikäs relativistinen ilmiö, joka syntyy eri materiaalien rajapinnassa, Effidani toteaa.
Virran indusoima spinpolarisaatio ei-magneettisissa väliaineissa osoitettiin jo vuonna 2001 puolijohteissa ja sittemmin metallisissa heterorajapinnoissa. Nyt tutkijat ennakoivat, että samanlainen vaikutus esiintyy TMD-monokerrosten päällä olevassa grafeenissa.
Yllättäen tutkijat havaitsivat, että grafeenin elektronisten tilojen ainutlaatuinen luonne mahdollistaa varaus-spin -muunnoksen jopa 94 prosentin tehokkuudella. Tämän ansiosta grafeenipohjainen komposiittimateriaali on lupaava pohja erittäin kompakteille ja energiatehokkaille spin-logiikkalaitteille.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 16.11.2017
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
