Sveitsiläisen EPFL:n spintroniikan tutkijaryhmä hyödyntää uusia materiaaleja selvittääkseen tarkemmin elektronien monia ominaisuuksia. Tutkijat mittailivat viime vuoden lopulla elektronien kvanttiominaisuuksia kaksiulotteisissa puolijohteissa. Tämä spintroniikan alalla tehty työ voisi jonain päivänä johtaa pienempiin ja vähemmän lämpöä tuottaviin piirirakenteisiin.
Professori Andras Kisin vetämä Laboratory of Nanoscale Electronics and Structuresin (LANES) tutkijaryhmä pystyi selvittämään kvanttiominaisuuksia kaksiulotteisten puolijohdekomponentin luokalle, joita kutsutaan siirtymämetallien kalkogeeneiksi tai TMDC:ksi.
Tutkimusprojektit vahvistavat, että materiaalit kuten grafeeni, molybdeniitti (MoS2) ja volframi diseleenidi (WSe2) tarjoavat - joko yksinään tai yhdistämällä joitakin niiden ominaisuuksia - uusia näkökulmia elektroniikka-alalle.
- Hiljattain kehitetyt menetelmät ovat osoittaneet, että näissä TMDC-materiaaleissa on mahdollista käyttää spiniä, mitata sitä ja käyttää sitä uusien toimintojen käyttöönottamiseksi, Kis toteaa tiedotteessaan.
LANES-tiimi kykeni havaitsemaan myös toisen kvanttiominaisuuden. Tällaisten 2D-puolijohteiden elektronien ja aukkojen spinit voivat olla suuntautuneina ylös tai alaspäin ja näiden kahden tilan energiat ovat hieman erilaiset. Sitä kutsutaan spinin halkaisuksi ja EPFL-tutkijat ovat mitanneet sen ensimmäistä kertaa TMDC-materiaalien elektronien suhteen.
Toisessa julkaisussa tutkijat kirjoittavat siitä, miten he käyttivät spinin halkaisua TMDC:ssä tarkoituksena esitellä polarisoituja spin-virtoja grafeenissa magneettikenttää käyttämättä.
Nämä löydöt ovat askel eteenpäin spintroniikan kehittyvälle alalle. Osaltaan kehitys tekee entistä todennäköisemmäksi sen, että varausten erilaisia ominaisuuksia eli spiniä käytetään sähköisen varauksen lisäksi tulevaisuuden elektronisissa laitteissa.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 10.1.2018
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
Moni uusi sähköauton omistaja kokee toimintasädeahdistusta. Tätä ongelmaa autonvalmistajat voivat helpottaa siirtymällä piipohjaista IGBT-piireissä piikarbidiopohjaisiin siruihin. auton vetoinvertterissä.
