Cornellin yliopiston tutkijat ovat ensimmäisinä onnistuneet hallitsemaan atominohutta magneettia sähkökentällä. Se on läpimurto, joka tarjoaa mahdollisuuksia esimerkiksi tehokkaalle datan tallennukselle tietokonepiireissä monien muiden sovelluksien ohessa.
Vuonna 1966 Cornellin David Mermin ja Herbert Wagner teoretisoivat, että 2D-magneetteja ei voinut esiintyä, jos niiden elektronien spinit osoittaisivat mihin tahansa suuntaan. Vasta vuonna 2017 löydettiin ensimmäiset 2D-materiaalit, joilla oli yhdensuuntaiset spinit. Näin syntyi uusi 2D van der Waals -magneettien materiaaliryhmä.
Nyt tutkijat Jie Shan ja Kin Fai Mak pinosivat kaksi atomikerrosta kromitrijodidia atomisesti ohuiden porttieristeen ja elektrodien kanssa. Tämä loi kenttävaikutuslaitteen, joka voi kääntää elektronin spinin suuntaa kromitrijodidi-kerroksissa ja siten kytkeä magneettikytkennän päälle ja pois.
Nykyisin magneettikenttiä hallitaan tehoa kuluttavilla ja lämpöä tuottavilla keloilla. Kaksiulotteisia kromi-trijodidi -magneetteja voidaan aktivoida tehokkaasti, koska esimerkiksi yhden voltin kenttä kohdistuu yhtä nanometriä kohden.
Prosessi on käännettävissä ja toistettavissa alle 57 Kelvinin lämpötiloissa. Jatkossa on tarkoitus löytää sellaisia kaksiulotteisia magneettimateriaaleja, jotka voivat toimia huoneenlämmössä toisin kuin kromitrijodidi. Eristemateriaalit ovat yleensä magneettisia vain erittäin alhaisissa lämpötiloissa.
Groningenin yliopiston fyysikot ovat jo ehtineet indusoimaan magnetismia huonelämpöisen platinan ohutkalvoon ja näin luoneet vaihtokytkettävän 2D-ferromagneetin. Tutkijat rakensivat laitteen, jolla saattoi indusoida ferromagneettisuutta normaalisti ei-magneettisessa platinassa käyttämällä kenttävaikutusta, jonka synnytti ionisen väliaineen kautta toimiva portti.
Sähkökenttä saa ionit siirtymään platinan pinnalle, jossa ne kantavat sekä varausta että magneettista momenttia. Näiden molempien hallinta samanaikaisesti olisi omiaan erityisesti spintronisissa sovelluksissa.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 11.4.2018
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.
