Акция
Блог
Процитировать
Печать
Электронная почта
ЗакладкаНаука Каждый День (25 июня 2008) — Физики в Прибрежной полосе UC сделали случайное открытие в лаборатории, у которой есть потенциал, чтобы измениться, как информация в компьютерах может быть транспортирована или храниться. Зависящий от "вращения" электронов, электроны собственности обладают, который заставляет их вести себя как крошечные магниты, открытие могло помочь в развитии основанной на вращении технологии полупроводника, такой как ультрабыстродействующие компьютеры.
- Физика
- Неорганическая химия
- Наука Материалов
- Коммуникации
- Информатика
- Информационная технология
- Вращение (физика)
- MRAM
- Податомная частица
- Квантовое число
Исследователи экспериментировали с ферромагнетиком/полупроводником (FM/SC) структуры, которые являются ключевыми стандартными блоками для полупроводника spintronic устройства (микроэлектронные устройства, которые выполняют логические операции, используя вращение электронов). Структура FM/SC подобна бутерброду по внешности, с ферромагнетиком и полупроводником, служащим тщательно тонкими частями, между которой ложью более тонкое все еще изолятор сделал из нескольких атомных слоев окиси магния (MgO).
Исследователи нашли, что, просто изменяя толщину MgO взаимодействуют, они были в состоянии управлять, какие виды электронов, идентифицированных вращением, поехали из полупроводника, через интерфейс, к ферромагнетику.
Результаты исследования появляются в проблеме 13 июня Физических Писем Обзора.
Экспериментальные результаты
Вращение электрона представлено вектором, указывая для Подобного земле запада к востоку вращение; и вниз для востока к западу вращение.
В эксперименте исследователей со структурами FM/SC оба вращения и вращение вниз электронам позволили поехать от полупроводника до ферромагнетика.
Исследователи нашли, что, когда интерфейс MgO структуры является очень тонким (меньше чем два атомных слоя), вращение вниз, электроны проходят к ферромагнетику, в то время как вращение электроны отражены назад, уезжая только прядет электроны в полупроводнике.
Они также нашли, что, когда интерфейс является более толстым чем шесть атомных слоев, оба вращения и вращение вниз, электроны отражены назад, оставляя электроны с нулевым чистым вращением в полупроводнике.
Но удивительный результат для исследователей состоял в том, что в промежуточной толщине, в пределах от двух - шести атомных слоев, селективность интерфейса полностью изменяется.
"Мы видим драматическое и полное аннулирование во вращении электронов, которые проходят через интерфейс," сказал Роланд Коэкэми, доцент физики, который возглавлял исследовательскую группу. "На сей раз, вращение электроны проходят, в то время как вращение вниз электроны отражено назад к полупроводнику. Другими словами, толщина интерфейса MgO определяет, позволяют ли вращению или вращению вниз электроны пройти через это."
Согласно его исследовательской группе, такое "аннулирование вращения" может использоваться, чтобы управлять электрическим током.
Значение открытия
"Электронные вращения ориентируются наугад в обычной электрической цепи, и, поэтому, не затрагивают электрический ток," объяснил Ян Ли, первый автор научно-исследовательской работы, который сделал открытие. "Но если вращение поляризовано, то есть, выровненный в одном направлении, Вы можете управлять потоком потока и транспортом информации - особенность, которая была бы очень интересна для промышленности полупроводника. То, что удивительно, - то, что только несколько атомных слоев MgO могут полностью обратный выбор вращения интерфейса. Это неожиданно, потому что MgO не магнитный материал."
Литий, аспирант в Отделе Физики и Астрономии, работающей к ее докторантуре в физике, сказал, что исследовательская группа воздействует затем на создание электронных устройств, основанных на аннулировании вращения. "Это не только проверит ее выполнимость на заявления, но также и помощь определяет причину аннулирования вращения, которое все еще неясно," сказала она.
Лаборатория Коэкэми - одна из очень немногих лабораторий в мире, которые выполняют оба продвинутый материальный синтез и пульсировали лазерные измерения, необходимые для экспериментов со структурами FM/SC.
"Без сильного взаимодействия между развитием материалов и оптическими измерениями, тип открытия, которое мы сделали вероятно, не будет возможен," сказал Коэкэми.
Новая область исследования, spintronics уже помог развиться, дисковод прочитал головы и энергонезависимые микросхемы памяти. Исследователи полагают, что spintronics также сделает "момент - на" компьютерах однажды, так же как жареном картофеле, который может сохранить и обработать данные.
К Kawakami, кто также член Центра UCR Науки Nanoscale и Разработки, и Лития, присоединился Y UCR. Chye, Y.F. Чанг, К. Пи и В. Х. Уонг; и J.M Санта-Барбары UC. Stephens, С. Макк и D.D. Awschalom.
Гранты от Office Военно-морского Исследования, Национального научного фонда и Центра Новшества Нанонауки для Защиты поддерживали двухлетнее исследование.
Источник Истории:
Приспособленный от материалов, обеспеченных университетом Калифорнии - Прибрежная полоса, через EurekAlert!, обслуживание AAAS.
Отметьте: Если никакому автору не дают, источник процитирован вместо этого.
увеличить
Новый Квантовый Эффект, Квантовый Эффект Зала Вращения,
Непосредственно Наблюдаемый И Объясненный 
Квантовое Вычисление Вращается Ближе
