Spintroniikkaa pidetään lupaavana konseptina elektroniikan tulevaisuudelle, koska sen avulla voidaan nopeuttaa tietokoneita ja älypuhelimia tehokkaimmin. Max Planckin älykkäiden järjestelmien instituutin (MPI-IS) ja Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorfin (HZDR) yhteistyötutkimus on onnistuneesti tuottanut spinaaltoja paljon helpommin ja tehokkaammin kuin aiemmin pidettiin mahdollisena.
Spinaaltojen tuottaminen tehokkaasti on ollut ongelmallista. Aalto on saatu aikaan mikrometrin paksuisilla metallinauhoilla, jotka on kiinnitetty ohuille magneettisille kerroksille. Niillä on ollut kuitenkin vaikea saada spinaaltojen aallonpituutta pienemmäksi kuin metallinauhan leveys, mikä ei riitä nanometrien integroiduille komponenteille.
Kuitenkin on olemassa vaihtoehto: Pyöreiksi levyiksi muotoiltu magneettinen materiaali herättää vaihtuvalla kentällä magneettisten virtauspyörteiden eli vorteksien muodostumisen, joiden ytimet eivät ole mitoiltaan enempää kuin noin kymmenen nanometriä. Magneettikenttä voi tällöin saada tämän vorteksisydämen värähtelemään, mikä herättää spinaallon kerroksessa.
- Jokin aika sitten tarvitsimme melko monimutkaisia monikerroksisia materiaaleja tämän tekemiseksi. Nyt olemme onnistuneet saamaan spinaaltoja vorteksiytimestä hyvin yksinkertaisessa materiaalissa, tutkija Sebastian Wintz kertoo.
Tutkijoiden materiaalina oli helposti valmistettava nikkeli-rautaseoksen kerros, jonka paksuus on noin 100 nanometriä. Siinä syntyneiden spinaaltojen pituus on vain 80 nanometriä.
Asiantuntijat arvelevat, että lyhyen aallonpituuden syy on tavassa, jolla ne kulkevat. Lähellä nikkelirautakerroksen poikkileikkauskeskusta spin-aalto muodostaa eräänlaisen “solmun”, jonka sisällä magneettinen suunta värähtelee vain ylös- ja alaspäin sen sijaan, että se kulkisi pitkin sen yleistä pyöreää rataa.
Nyt asiantuntijat toivovat, että tutkimuksen tuloksensa auttavat kehittämään spintroniikkaa. - Vortex-ytimemme voisivat esimerkiksi toimia paikallisena, hyvin hallittavana lähteenä tutkia taustalla olevia ilmiöitä ja kehittää uusia konsepteja spinaaltoon perustuvien komponenttien avulla. Havaitsemamme aallot voisivat olla tulevaisuudessa merkityksellisiä vahvasti integroitujen piirien kannalta, tutkija Georg Dieterle visioi.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 18.4.2019
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.
