JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.

Yorkin yliopiston ja Rooman Tre-yliopiston tutkijat uskovat, että heidän uusi tutkimus saattaa avata tien paljon vähemmän energiaa kuluttavaan elektroniikkaan. Ratkaisu löytyisi grafeenin ja siirtymämetallien dikalkogeenien yksikerroksisista komposiittimateriaaleista.

Tutkijat havaitsivat, että näitä materiaaleja voitaisiin käyttää elektronin spin tarkkaan sähköiseen ohjaukseen ja sitä kautta informaation hallintaan. Yorkin yliopiston johtavan tutkijan Aires Ferreiran mukaan he ovat jo vuosia etsineet hyviä johtimia, jotka mahdollistavat tehokkaan elektronin spinin sähköisen hallinnan.

- Havaitsimme, että tämä voidaan saavuttaa pienellä vaivalla, kun kaksiulotteinen grafeeni yhdistetään tiettyjen puolijohteisten kerrostettujen materiaalien kanssa. Laskelmamme osoittavat, että pienten jännitteiden soveltaminen grafeenikerroksen yli indusoi johtavien spinien nettopolarisaatiota.

Spinvirrat, jotka koostuvat vastakkaisiin suuntiin virtaavien ylös ja alas spineistä, eivät kanna nettovarausta, joten teoriassa eivät myöskään lämpöä. Spin-informaation hallinta avaisi siten tietä kohti erittäin vähän energiaa käyttäviin tietokonesiruihin.

Tutkijaryhmä osoitti, että kun pieni virta kulkee grafeenikerroksen läpi, elektronien spin polarisoituu tasossa johtuen spin-kiertorata -voimista, jotka saa aikaan läheisyys TMD-perustaan. He osoittivat myös, että varaus-spin muunnoksen tehokkuus voi olla melko suuri jopa huoneenlämmössä.

Yorkin tohtoriopiskelija Manuel Offidani suoritti suurimman osan tutkimuksen monimutkaisista laskelmista. - Elektronin spinin virtaindusoima polarisaatio on tyylikäs relativistinen ilmiö, joka syntyy eri materiaalien rajapinnassa, Effidani toteaa.

Virran indusoima spinpolarisaatio ei-magneettisissa väliaineissa osoitettiin jo vuonna 2001 puolijohteissa ja sittemmin metallisissa heterorajapinnoissa. Nyt tutkijat ennakoivat, että samanlainen vaikutus esiintyy TMD-monokerrosten päällä olevassa grafeenissa.

Yllättäen tutkijat havaitsivat, että grafeenin elektronisten tilojen ainutlaatuinen luonne mahdollistaa varaus-spin -muunnoksen jopa 94 prosentin tehokkuudella. Tämän ansiosta grafeenipohjainen komposiittimateriaali on lupaava pohja erittäin kompakteille ja energiatehokkaille spin-logiikkalaitteille.

Veijo Hänninen

Nanobittejä 16.11.2017

 
 

Pelottaako kuvien varmuuskopiointi verkkoon? Harkitse omaa pilveä

Viime vuonna otettiin huikeat 1,2 triljoonaa digitaalista valokuvaa1, joista noin 85 prosenttia älypuhelimilla. Kuvat säilyttävät muistojamme, jotta voimme palata myöhemmin niihin hetkiin, jotka muovaavat elämäämme ja kertovat tarinoitamme perheellemme ja ystävillemme. Puhelimen kadottaminen saattaa kuitenkin tarkoittaa myös näiden arvokkaiden muistojen hukkaamista. Niinpä on ehdottoman tärkeää varmistaa, että niistä on varmuuskopio.

Lue lisää...

Ledivalon himmennys käy kätevästi mikro-ohjaimella

Mikro-ohjaimeen perustuvan himmentimen avulla voi rakentaa energiatehokkaan hakkurimuotoisen LED-ajurin. Hyvällä hyötysuhteella toimiva ajuri kykenee ohjaamaan useita lediketjuja samanaikaisesti. Näin voidaan parantaa valaistusjärjestelmän suorituskykyä, pidentää ledivalojen elinikää ja lisätä järjestelmän älykkyyttä.

Lue lisää...
 
ETN_fi First truly black solar modules roll off industrial production line @AaltoUniversity https://t.co/ym11lOA2lL
ETN_fi Telian toimitusjohtaja: 5G-datassa kokeillaan uusia hintamalleja https://t.co/we8ryxGl4D @teliafinland
ETN_fi Nova 3 myyntiin Suomessa: Huawei tuo nyt tekoälyn massoille @HuaweiMobileFI https://t.co/uwv9v16tIF
ETN_fi Suomalainen kiihtyvyysanturi elää ja voi hyvin. Murata Electronics laajentaa Vantaalla: jopa 200 uutta työpaikkaa.… https://t.co/K9xs1ZcMQG
 
 

ny template