Tak vypadá spintronika na atomární úrovni

Moderní pojem spintronika lze do češtiny přeložit jako spinová elektronika neboli magnetoelektronika. Jedná se o technologii, která užívá kvantové vlastnosti spinu elektronu. Zatímco v klasické elektronice je nositelem informace elektrický proud (resp. tok elektronů), ve spintronice se kromě náboje elektronu bere v úvahu rovněž orientace jeho spinu – vlastního (vnitřního) rotačního momentu částice.Moderní pojem spintronika lze do češtiny přeložit jako spinová elektronika neboli magnetoelektronika. Jedná se o technologii, která užívá kvantové vlastnosti spinu elektronu. Zatímco v klasické elektronice je nositelem informace elektrický proud (resp. tok elektronů), ve spintronice se kromě náboje elektronu bere v úvahu rovněž orientace jeho spinu – vlastního (vnitřního) rotačního momentu částice.

Jde o nejnovější obor mikroelektroniky; anglický výraz „spintronics“ je zkrácením anglického „spin transport electronics“. Jednu z možností využití ukazujeme na konkrétním příkladu.

Náš snímek ve zvětšení 10 na -10, ukazuje pohled STM na elektronový oblak společně s modelem struktury krystalu arsenidu gallia.

Mikroskop pro přesuny atomů

Tým zkušených badatelů z Princeton University, University of Illinois a University of Iowa zkoumal možnosti nahrazení magnetických atomů (manganese) v polovodičích jinými materiály. Výzkumníci při testu použili známý polovodič arsenid gallia (GaAs). Spiny z magnetických atomů vzájemně působí s elektronovými oblaky. To lze vizuálně spatřit pomocí řádkovacího tunelového mikroskopu (z angl. Scanning Tunnelling Microscope – STM). STM vynalezli v roce 1981 německý fyzik Gerde Binnig a jeho švýcarský kolega Heinrich Rohrer, kteří za tento objev získali Nobelovu cenu.
Jaké může být využití v praxi? Počítače užívají ke zjišťování výsledků a k ukládání dat dva odlišné druhy technologií – polovodičové čipy provádějí výpočty, zatímco ukládání dat do paměti zajišťují magnetické materiály na pružné disky či navíjením pásku. Zkombinováním těchto dvou funkcí do jednoho zařízení by se velikost a energie potřebná pro technické vybavení počítače (hardware) výrazně snížila, což je stálým cílem průmyslu.

Výzkumníci nyní používají STM při přesunu jednotlivých atomů v materiálu čipu, aby mu dali magnetické vlastnosti. Provádějí experimenty, aby spatřili, jak přidávání atomů ovlivní výkon polovodičů.

Rubriky:  Technika
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

10 nejzajímavějších sítí podzemní dráhy

10 nejzajímavějších sítí podzemní...

Asi žádné milionové město si nedokáže představit svou existenci bez...
Kalifornie podpoří rozvoj aut na vodík

Kalifornie podpoří rozvoj aut na...

Americká Kalifornie se chystá podpořit výstavbu vodíkových čerpacích stanic, čímž chce...
Vědci zjišťovali, jak lépe využít potenciál biomasy

Vědci zjišťovali, jak lépe využít...

Vědci z Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze navrhli novou metodiku...
Nový čip dostane rozpoznávání hlasu i do jednoduchých zařízení

Nový čip dostane rozpoznávání hlasu...

Současné technologie rozpoznávání řeči jsou postavené na speciálním softwaru, což je...
Ropný div ze Severního moře

Ropný div ze Severního moře

Norové mají docela kliku. Moře, které jej obklopuje, sice příliš ke koupání...
Pokus o digitální obnovu nenávratně zničených mosulských památek

Pokus o digitální obnovu nenávratně...

Skupina českých historiků a archeologů a jejich iráčtí spolupracovníci se rozhodli...
Co o sobě prozradí Antarktida?

Co o sobě prozradí Antarktida?

Geolog John Goodge z americké University of Minnesota pátrá po minulosti...
Miniaturní zabijáci chrání organismus

Miniaturní zabijáci chrání...

Imunitní systém lidského těla obsahuje tzv. NK buňky (z anglického Natural Killer...
Nechte práci na větru

Nechte práci na větru

Nejobvyklejším využitím energie větru je v současné době větrná elektrárna. Síly větru se...
Budoucnost těžby ropy tkví v automatizaci

Budoucnost těžby ropy tkví v...

Zatímco odborníci různých profesí hledají alternativní energetický zdroj, inovují...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Muzeum Madame Tussauds: Z vosku zrozená pýcha Anglie

Muzeum Madame Tussauds: Z vosku...

Krajinu za oknem už dávno pohltila tma, mladá...
Lezou bez jištění: Vzdor proti gravitaci a smrti!

Lezou bez jištění: Vzdor proti...

Před sebou svislá masa skalní stěny, pod sebou...
Kuriózní původ svatebních zvyků: Loučení se svobodou a líbánky

Kuriózní původ svatebních zvyků:...

Ve starém Řecku asi 300 let př. n. l. míří bohatá...
Hambáč na hanbu? Humburger má dlouhou historii

Hambáč na hanbu? Humburger má...

Houska měkká jako poduška, do křupava opečené mleté...
Šipka pro pány, křížek pro dámy: Kde se vzaly symboly pohlaví?

Šipka pro pány, křížek pro dámy:...

Taky jste se nad nimi někdy pozastavili? Kruh, šipka a...
3 x krkavčí matky: Kriminální případy, které šokovaly svět

3 x krkavčí matky: Kriminální...

Pojem krkavčí matka dostává hrůzné obrysy při pohledu...
Z dějin techniky: Jak funguje vysavač

Z dějin techniky: Jak funguje...

Při popíjení limonády brčkem používáte nejjednodušší...
Květnové povstání: Němce zastaví hromady sutin a nábytku!

Květnové povstání: Němce zastaví...

„Německý četař dal nastoupit německou posádku...
Jak si ulevit od bolestí kloubů

Jak si ulevit od bolestí kloubů

Bolesti kloubů si většinou spojujeme se stářím a...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.