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.
