Groningenin yliopiston fyysikot ovat onnistuneet muuttamaan spin-aaltojen vuota magneetin läpi tasavirran avulla. Tämä on askel kohti spintransistoria, jota tarvitaan spintronisten laitteiden rakentamiseen. Spintroniikan avulla on mahdollista tehdä nykyistä nopeampaa ja energiatehokkaampaa tietotekniikkaa, mutta sen eteen on tehtävä vielä paljon tutkimustyötä.
Professori Bart van Weesin ryhmä on uusimmassa tutkimusjulkaisussaan esittänyt magnoniin perustuvan spintransistorin. Magnonit esiintyvät vain magneettisissa materiaaleissa. -Voit nähdä magnonit aaltona tai hiukkasina, kuten elektronit, kertoo Van Wees -ryhmän tohtoritutkija Ludo Cornelissen.
Kokeissaan Cornelissen ja Van Wees tuottavat magnoneja materiaaleissa, jotka ovat magneettisia mutta sähköisesti eristäviä. Elektronit eivät voi kulkea magneetin läpi, mutta spinaallot voivat.
Platinanauhan avulla tutkijat injektoivat magnoneja yttrium-rauta-granaatista (YIG) valmistettuun magneettiin. Kun elektronivirta kulkee nauhan läpi spin-vaikutus sirottaa elektroneja tavalla, joka erottaa ylös ja alas spinit toisistaan.
Platinan ja YIG:n rajapinnassa elektronit ponnahtavat takaisin, koska ne eivät pääse magneettiin. Tässä vaiheessa spinit vaihtavat suuntaansa ja samalla aiheuttaa rinnakkaisen spinin pyöräytyksen YIG:n sisällä, mikä luo magnonin.
Magnonit kulkevat materiaalin läpi ja ne voidaan havaita toisella platinanauhalla. Lisäksi näiden välissä olevalla platina-nauhan virran suunnalla voidaan joko lisätä tai vähentää magnoneita johtokanavassa.
Tutkijoiden mukaan he eivät vielä pysty katkaisemaan magneettivirtaa kokonaan. Teoreettinen mallinnus kuitenkin osoittaa, että sekin olisi mahdollista rakenteen paksuutta pienentämällä.
Lisäksi tutkijat huomasivat, että ohuemmassa rakenteessa voisi olla mahdollista lisätä kanavassa magnonien määrää tasolle, jossa ne muodostaisivat Bose-Einstein-kondensaatin ja siten spinien suprajohtavuuden huoneenlämmössä.
Tutkimus osoittaa, että voidaan valmistaa YIG-spin-transistori ja että pitkällä tähtäimellä tämä materiaali voisi jopa tuottaa spin-suprajohteen. Hienoa järjestelmässä on se, että spin-injektio ja spin-virtojen ohjaus saadaan aikaan tasavirralla, mikä tekee näistä spintronisista rakenteista yhteensopivia normaalin elektroniikan kanssa.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 5.3.2018
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.
