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
ETN:n digitaalinen aikakauslehti ETNdigi 1/2026 on julkaistu. Uusi numero kokoaa yhteen elektroniikka-alan keskeisiä teknologiateemoja kvanttilaskennasta ja tekoälystä energiatehokkaaseen tehoelektroniikkaan, IoT-järjestelmiin ja ajoneuvojen latausinfrastruktuuriin.
Nokian toimitusjohtaja Justin Hotard arvioi yhtiön Yhdysvaltain arvopaperimarkkinavalvoja SEC:lle toimittamassa Form 20-F 2025 -vuosiraportissa, että mobiiliverkkomarkkina ei ole lähivuosina varsinainen kasvuala. Hänen mukaansa markkinan odotetaan pysyvän lähinnä vakaana samalla kun Nokia keskittyy parantamaan liiketoiminnan kannattavuutta.
Lääkintälaitteiden internet (IoMT) yhdistää diagnostiikan, puettavat anturit ja sairaalalaitteet pilvipohjaisiin järjestelmiin. Etävalvonta, reaaliaikainen data ja koneoppiminen lupaavat parempaa hoidon laatua ja kustannussäästöjä, mutta samalla ratkaistavaksi jäävät yhteentoimivuus, sääntely ja tietoturva.