Wat is spintronics?

Spintronics is een opkomende vorm van elektronica die de magnetische toestand ( spin ) van elektronen gebruikt om gegevens te coderen en te verwerken, in plaats van elektrische lading te gebruiken.Technisch gezien is spin een kwantum -eigenschap, nauw verwant aan maar niet precies hetzelfde als magnetisme.Spintronics wordt daarom soms beschouwd als het exploiteren van kwantumeffecten.Een elektron kan een omhoog of down spin bezitten, afhankelijk van de magnetische oriëntatie.Het magnetisme van ferro -elektrische materialen, niet -conductoren die gepolariseerd worden wanneer ze worden blootgesteld aan een elektrisch veld, bestaat omdat veel van de elektronen in dergelijke objecten allemaal dezelfde spin hebben.

Ook bekend als magneto -elektronica, spintronics heeft het potentieel om de ideale geheugenmedia te worden voorcomputing.Er is beweerd dat spintronic geheugen, of MRAM (magnetoresistisch willekeurig toegangsgeheugen) het potentieel heeft om de snelheid van SRAM (statische RAM), de dichtheid van DRAM (dynamische RAM) en de niet-vluchtigheid van flashgeheugen te bereiken. Niet-vluchtigheid betekent dat de gegevens nog steeds worden gecodeerd wanneer de stroom wordt uitgeschakeld.Spintronics is ook een stap genoemd in de richting van kwantum computing.

Vanwege zijn niet-vluchtigheid zou MRAM of andere spintronics ooit kunnen worden gebruikt om direct op computers en extreem handig geheugen, opslagapparaten en batterijen te maken.De technologie kan ook worden gebruikt om elektronische apparaten te creëren die kleiner en sneller zijn en minder vermogen verbruiken.Het wordt verwacht dat MRAM -apparaten in 2010 commercieel beschikbaar zullen zijn, met andere spintronics -apparaten die in de vroege tienerjaren volgden.

De eerste algemeen erkende doorbraak in spintronics was de exploitatie van gigantische magnetoresistentie, of GMR, een technologie die nu in de leeshoofden wordt gebruikt, nu in de leeshoofdenvan de meeste harde schijven.GMR en andere spintronics kunnen worden gebruikt om extreem kleine magnetische velden te detecteren met behulp van een niet -magnetisch materiaal ingeklemd tussen twee magnetische platen.Dit materiaal verandert zijn elektrische weerstand snel op basis van de magnetische oriëntatie van de platen.GMR kan 100 keer sterker zijn dan gewone magnetoresistentie.Soms worden GMR-apparaten spinkleppen genoemd .

Synthesiserende MRAM-gebaseerde apparaten kunnen handig zijn omdat de betrokken fabricagetechnieken veel gemeen hebben met conventionele silicium semiconductor fabricagetechnieken.Voorstellen voor elektronische/magnetische geïntegreerde apparaten zijn gebruikelijk.In 2002 kondigde IBM aan dat ze een opslagcapaciteit van één biljoen bits per vierkante inch hadden bereikt in een prototype -opslagapparaat.