Onderzoekers van Mesa+ hebben elektronen met gedeeltelijk gelijkgerichte spins bij kamertemperatuur overgebracht van een magnetisch materiaal naar silicium. Tot nu toe lukte dat slechts bij zeer lage temperaturen, of met andere halfgeleiders zoals galliumarsenide. Het geslaagde experiment is een belangrijke voorwaarde voor de ontwikkeling van spintronica, waar binaire informatie niet wordt geëncodeerd in relatief makkelijk te manipuleren elektrische lading, maar in het kwantummechanische impulsmoment van elektronen. Deze futuristische technologie belooft energiezuiniger te zijn en overmatige warmteproductie te vermijden, een probleem waar chipontwerpers steeds meer mee te maken krijgen.
In een publicatie in Nature beschrijven Ron Jansen en collega‘s hoe zij een laagje aluminiumoxide aanbrachten tussen een magnetische nikkel-ijzerlegering en silicium. Elektronen kunnen door deze ultradunne, isolerende barrière tunnelen, maar voor sommige spinrichtingen gaat dat makkelijker dan andere. In het silicium zijn daarom sommige spintypes overvloediger aanwezig. Als poesjes makkelijker over een hek kunnen springen dan hondjes, vind je aan de andere kant van het hek meer poesjes.
De elektronen dringen tot wel honderden nanometers diep in het silicium, genoeg om spintronisch device mee te maken. Daartoe ontbreken overigens nog essentiële ingrediënten, zoals een component om spins betrouwbaar om te klappen. Als die beschikbaar zijn, is het een kwestie van circuits bouwen.
This article is exclusively available to premium members of Bits&Chips. Already a premium member? Please log in. Not yet a premium member? Become one for just €20 for the first year and enjoy all the benefits.
