Prototyp spinového tranzistoru

Mezinárodní tým vědců, který tvoří fyzici z Akademie věd České republiky a Univerzity Karlovy, Hitachi Cambridge Laboratory a University of Cambridge a University of Nottingham ve Velké Británii, a Texas A&M University ve Spojených státech, představil experimentální realizaci tranzistoru, jehož funkce je založena na spinu elektronu. Práce byla publikována 24. prosince 2010 v časopise Science.

60 let po objevu tranzistoru je fungování této součástky stále založeno na stejném fyzikálním principu elektrického ovládání a detekce náboje elektronu v polovodiči. Vzhledem k tomu, že se rychle blížíme k samotné hranici možného zmenšování polovodičových součástek je potřeba vynalézt nové fyzikální principy jejich fungování. Jednou z intenzivně zkoumaných možností je využití druhé základní vlastnosti elektronu a to, že kromě náboje nese i elementární magnetický moment, tzv. spin.

Teoretické předpovědi týkající se elektrické manipulace a detekce spinu v polovodiči jsou dnes již vice než dvacet let staré. Jejich experimentální realizace se ovšem ukázala jako překvapivě složitý problém. Mezinárodní tým za účasti českých vědců využil nedávno objevené kvantově-relativistické efekty jak pro manipulaci tak i detekci spinu elektronu, sestrojil prototyp spinového tranzistoru a demonstroval na něm jednu z logických operací, na kterých je založena funkce počítače. K realizaci spinového tranzistoru využil tým i speciální fotodiodu umístěnou vedle tranzistorového kanálu.

Tato nová součástka najde široké uplatnění ve výzkumu spinové elektroniky, protože nabízí přímý elektrický způsob manipulace a detekce spinů v polovodiči bez použití složitých magnetických detektorů. Takovéto elektronické zařízení by mohlo nahradit mechanické polarimetry používané pro detekci molekul v roztocích, například při určování hladiny cukru v krvi nebo ve víně.

Jestli se spinové transistory stanou vhodnou alternativou nebo doplňkem dnešních tranzistorů i v oblasti počítačových procesorů je zatím otázka dalšího výzkumu v této oblasti. Nicméně díky výše zmíněné práci se tento výzkum může přesunout z čistě teoretické roviny do oblasti funkčních prototypů mikroelektronických součástek.

tisková zpráva AV ČR

Objevena první obří planeta u bílého trpaslíka

Vypařování atmosféry exoplanety podobné Neptunu. Vědcům se pomocí dalekohledu ESO/VLT podařilo nalézt důkazy přítomnosti velké …

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close