Спинтроника

Спинтроника (Спиндік электроника, ағылш. spintronics) — қатты денелі заттардағы, көбінесе ферромагнетик-парамагнетик және ферромагнетик-асқынөткізгіш гетероқұрылыстағы спиндік ток тасымалдауды (спин-поляризацияланған тасымалдауды) зерттейтін кванттық электроника бөлімі.

Бұндай гетероқұрылыстарда спин-поляризацияланған электрондар (спин-инжекторлар) көзі болып өткізгіш ферромагнетик (өткізгіш немесе жартылай өткізгіш) болып табылады. Ол магнитталған күйінде кенетті, спинді реттелген заряд тасымалдаушы бола алады; ферромагниттік жартылай өткізгіштерде спиндік поляризация деңгейі металлдан қарағанда(10 %-ке дейін) жоғары болады (100 %-ке дейін). Сыртқы магнит өрісінде жартылай өткізгіште өткізгіш зонасының зеемандық ыдырау нәтижесінде екі зеемандық энергетикалық деңгейасты деңгейлердің пайда болуы мүмкін. Осындай жартылай өткізгішке спин-поляризацияланған электрондарды енгізу кезде жоғарғы деңгейге де, төменгі деңгейге де басқарылатын ауысу жасауға болады, нәтижесінде, көбінесе, мекенділеушілер инверсиясын жасауға мүмкіндік береді, сәйкесінше, когерентті электромагнитті сәулеленудің оның магниттік өріс жиілігін басқару генерациясын тудыруға болады.

Басқа эффектілер изолацияланған ферромагниттікпен джозефсондық ауысу кезінде пайда болады: бұл жағдайда сыртқы магнит өріс көмегімен туннельденуді басқаруға мүмкіндік туады.

Қолданылуы

• Электрлік энергияны тұрақты магнитті өріске және керісінше айналдыратын химиялық реакциясы жоқ қатты денелі аккумулятор (тұрақты магнитті ток беру арқылы магниттайды, а кері үрдісте ток алады — кезінде макродеңгейде қозғалмайтын бөліктерсіз теория тұрғысынан да мүмкін емес болатын; бірақ та теориямен ешқандай қарама-қайшылық жоқ, себебі аккумулятордағы қозғалатын ток бөліктері спин-поляризацияланған токтарды тасымалдаушы болып табылады).
• Электронды компонентттер:
  • STT-RAM жады (Spin Torque Transfer RAM), тректікжад.
  • Спиндік транзистор,ол өз алдында «ферромагнетик — кремний — ферромагнетик — кремний премиссияларымен» қабаттасқан құрылысты. Бірінші ферромагнитті қабаттан өткен соң электр тогы спин-поляризацияға ие болады, және кремний қабатынан өту барысында біраз сақталады (2007 жылғы ең жоғарғы дәрежелі шама — −73 °C температурасы және кремнийдің 350 мкм қалыңдығы кезінде электрондардың 37 % -нде спин-поляризациясы сақталды), нәтижесінде ферромагнетиктің екі магнит өріс қабатының орналасуын өзгерту арқылы шығыста спиндік токтың шамасын басқаруға мүмкіндік береді.
  • Логикалық схемалар, олар заманауи CMOS-сызбаларына қарағанда үлкен жылдамдығымен (сигналдың тежелу уақыты 1 нс-тан аз), аз жылу шығаруымен (вентиль жылу шығаруы 10−17 Дж) және ионизация сәулеленуінен тәуелсіздігімен ерекшеленеді.

Сыртқы сілтемелер

• Спинтроника на Компьютерре Мұрағатталған 3 мамырдың 2008 жылы.