Vuonna 2017 Utahin yliopiston fyysikko Valy Vardeny kutsui perovskiittia ihmemateriaaliksi, joka mahdollistaa uuden sukupolven elektroniikan eli spintroniikalle ja hän seisoo yhä tämän väitteensä takana. Uusimmassa tiedejulkaisussa Vardeny ja kollegansa esittelevät kahta perovskiittiä käyttävää piirirakennetta, jotka tuovat spintroniikan transistorin yhden askeleen lähemmäksi todellisuutta.
Perovskiitit ovat menestyneet muun muassa aurinkokennojen tutkimuksissa mutta Vardeny ja hänen kollegansa tutkivat sen mahdollisuuksia spintroniikan parissa. Perovskiitin raskaiden lyijyatomien vuoksi fyysikot ennustivat, että mineraalilla voi olla voimakas spinin ja kiertoradan välinen yhteys.
Vuoden 2017 paperissa Vardeny ja fysiikan apulaisprofessori Sarah Li osoittivat, että orgaanisepäorgaanisissa hybrideissä perovskiiteissä on todellakin suuri spin-kiertorata -kytkentä. Seuraava vaihe, jonka Vardeny ja kumppaninsa saavuttivat äskettäin, oli sisällyttää hybridiperovskiitti spintronisiin piirirakenteisiin.
Ensimmäinen niistä on spintroninen valoa emittoiva diodi. Perinteisen ledin puolijohde sisältää elektroneja ja aukkoja ja kun elektronit virtaavat diodin läpi, ne täyttävät aukot ja emittoivat valoa.
Spintroninen ledi toimii paljolti samalla tavalla, mutta magneettisella elektrodilla ja elektronin aukoilla, jotka on polarisoitu tietyn spinin omaavien elektronien vastaanottamiseksi. Ledi loistaa kierteisesti polarisoidulla elektroluminesenssilla, koska magneettinen elektrodi siirtää onnistuneesti spin-polarisoituja elektroneja materiaaliin.
Toinen rakenne on spinventtiili. Vastaavia käytetään jo esimerkiksi tietokoneen kiintolevyissä muuttamassa venttiilin magneettisten materiaalien napaisuutta matalan ja korkean resistanssin tilan välillä ulkoisella magneettikentällä.
Tutkijoiden kehittämä uusi spinventtiili tekee enemmän. Kun materiaalina on hybridiperovskiitti, he voivat injektoida spinin rakenteeseen ja aiheuttaa sitten spinin heilahduksen rakenteen sisällä käyttäen magneettista manipulointia.
Se on iso juttu, toteavat tutkijat. - Voit kehittää spintroniikkaa, joka ei ole pelkästään hyödyllistä informaation ja datan tallentamisessa, vaan myös laskennassa, toteavat tutkijat yliopistonsa tiedotteessa.
Yhdessä nämä kokeet osoittavat, että perovskiitti toimii spintronisena puolijohteena. Spinpohjaisen transistorin lopullinen tavoite on edelleen muutaman askeleen päässä, mutta tässä tutkimuksessa luodaan tärkeä perusta tulevalle työlle.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 15.1.2019
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.
