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科学家翻转脚本并解决了长期的Spintronics挑战
Spintronics的突破表明,可以利用物质缺陷来提高设备效率,从而推翻了数十年的假设。科学家发现了一种将曾经被认为是电子产品,物质缺陷的主要问题转变为基于量子的优势的方法。这个突破可以打开新一代自旋设备的大门[...]
来源:SciTech日报自旋电子学的突破揭示了可以利用材料缺陷来提高器件效率,推翻了数十年的假设。
科学家们发现了一种方法,可以将曾经被认为是电子学中的主要问题——材料缺陷——转变为基于量子的强大优势。这一突破可能为新一代自旋电子器件打开大门,该器件可在极低的功耗下运行。
自旋电子学是“自旋电子学”的缩写,是一个寻求超越传统电子技术界限的研究领域。标准设备仅依靠电子的电荷来处理和存储数据。
相比之下,自旋电子学利用了两个额外的量子特征:自旋角动量,它可以被描述为每个电子固有的“向上”或“向下”方向,以及轨道角动量,它描述了电子绕原子核旋转时所遵循的路径。通过使用这些增加的维度,自旋电子系统可以将更多信息装入更小的空间,实现更高的速度,减少能源消耗,甚至在电源关闭后保存数据。
缺陷困境
自旋电子学中的一个长期挑战是材料缺陷的作用。在材料中引入缺陷有时可以通过减少所需电流来更容易地将数据“写入”内存位,但这通常会付出代价:电阻增加、自旋霍尔电导率下降以及总体功耗上升。这种权衡一直是开发超低功耗自旋电子器件的主要障碍。
自然材料重写规则手册
“这项工作本质上重写了设计这些设备的规则手册,”该研究的通讯作者王志明教授说。 “我们现在可以利用它们,而不是与物质缺陷作斗争。”
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