Image
28.8.2012 0 Comments

Sme o krok bližšie k využitiu spintroniky v IT

ibm-generic-tbi_vyrez.jpg Výskumné oddelenie IBM v spolupráci s vedcami z významnej univerzity ETH v Zürichu odhalilo prvé trvácnejšie zoskupenie spinov elektrónov (persistent spin helix) v polovodiči. Vďaka tomu ich bude možné využiť na ukladanie, presun a spracovávanie dát. Až doteraz nebolo celkom jasné, či sa bude dať využiť spin elektrónov na udržanie informácií na dostatočne dlhý čas. IBM a ETH demonštrovali 30-násobne predĺženú synchronizáciu natočenia elektrónov v dĺžke až 1,1 nanosekundy, čo je približne čas jedného cyklu 1 GHz procesora.


Vedci už dávnejšie zistili, že možno meniť orientáciu elektrónu v priestore, teda meniť jeho spin a túto vlastnosť využiť na zaznamenanie informácie. Spintronika je teda alternatíva k tradičnej mikroelektronike, používajúca informáciu o spine častíc. Nový objav by umožnil uloženie väčšieho množstva dát v menšom priestore, väčšiu rýchlosť spracúvania dát a nižšiu spotrebu energie. Čiastočne rieši aj problém generovania odpadového tepla v čipoch, ktoré vzniká pri pohybe elektrónov. 


Dnešná technológia má limitované možnosti, pretože rozmery polovodičov sa zmenšujú až do bodu, kde je tok elektrónov nekontrolovateľný. Spintronika by mohla tento problém prekonať využitím spinu elektrónov namiesto ich premiestnenia. Tieto nové poznatky v spintronike dávajú vedcom nielen kontrolu nad magnetickým pohybom častíc v zariadeniach, ale otvárajú aj možnosti vo vytváraní nových energeticky efektívnych zariadení. 


Základom technológie je, aby boli všetky elektróny natočené žiadaným smerom. Kontrolovanie natočenia elektrónu je dôležitý krok vo vývoji polovodičov, ktoré sú elektricky programovateľné.
Vedci použili ultrakrátke laserové pulzy, aby sledovali vývoj tisícky elektrónových spinov na malom mieste. Zvyčajne sa spiny náhodne otáčali a rýchlo stratili orientáciu. Teraz vedci po prvýkrát pozorovali, ako sa spiny zoradili do stáleho pravidelného tvaru. 


Tento koncept bol teoreticky načrtnutý už v roku 2003, ale doteraz neboli výsledky reálne pozorovateľné. Synchronizácia spinu elektrónu umožnila odsledovať presun elektrónov, ktoré prešli vzdialenosť 10 mikrometrov, čím sa zvýšila možnosť využitia spinov na spracovanie logických operácií, a to rýchlo a energeticky efektívne. 


Výskumníci tento výsledok dosiahli pri elektrónoch v polovodiči GaAs (arzenid gália). Polovodičový materiál GaAs, vytvorený vedcami ETH, sa bežne používa pri výrobe integrovaných obvodov, infračervených LED diód a efektívnych solárnych článkov. Použitie spintroniky v praxi zostáva naďalej veľkou výzvou, pretože dosiahnuté výsledky výskumu boli zaznamenané pri teplote -233 stupňov Celzia. 


Ide o významný pokrok vo výskume využívania spintroniky na uchovávanie informácií a realizáciu logických operácií v polovodičoch. Týmto sa využitie tejto technológie v praxi stáva skutočnejším.


Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Biznis 1

ASUS? ACER? HP? DELL? APPLE? LENOVO? SONY? SAMSUNG? Poznáme výsledky súťaže NOTEBOOK ROKA

09.12.2016 00:13

„Karty“ sú rozdané, ocenenia odovzdané, poznáme názvy nositeľov TOP TITULOV. V tomto roku hlasovalo až 22 557 ľudí. Hlasy dokonca prichádzali aj po ukončení hlasovania, tie sme však do konečných vý ...

Biznis

Šiesty ročník STARTUP AWARDS pozná víťazov a obsahom aj návštevnosťou prekonal všetky predchádzajúce

06.12.2016 00:15

Tohtoročné Startup Awards, ktoré sa konali v piatok 2. decembra v bratislavskom Istropolise, už majú svojich víťazov. V súťaži vyberala zahraničná odborná porota spomedzi dvanástich nápadov celkom v š ...

Biznis

Amazon bude prevážať dáta v kamiónoch. Chce tak ušetriť čas

05.12.2016 10:02

Na svojej používateľskej konferencii re:Invent predstavil Amazon nový spôsob, ako môžu zákazníci presúvať veľké objemy dát do jeho cloudovej služby Amazon Web Services (AWS). Pre veľké firmy, ktoré c ...

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

Kyocera - prve-zariadenia-formatu-a4-s-vykonom-a3

Najnovšie videá