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

Čeští vědci objevili způsob jak zrychlit počítače

Čeští vědci objevili způsob jak...

Specialistům z fyzikálního ústavu Akademie věd (AV ČR) se podařil...
Saudská Arábie bude mít Hyperloop a ne ledajaký

Saudská Arábie bude mít Hyperloop...

Nový plán „Vize 2030“ na modernizaci města, který vytvořila královská...
Tesla sklízí v Austrálii ovace za baterie

Tesla sklízí v Austrálii ovace...

Australský energetický operátor si po půlroce fungování pochvaluje nejvýkonnější...
Kdy se objeví evropská stíhačka šesté generace?

Kdy se objeví evropská stíhačka...

  Německo a Francie mají jednoznačný plán. Od roku 2040 by se měl ve...
První narozeniny jediného studentského FabLabu v Česku

První narozeniny jediného...

Rám jízdního kola, velkorozměrné tiskárny pro 3D tisk, ale také akvárium pro...
Objeví se dálkově řízené tanky?

Objeví se dálkově řízené tanky?

Podle dostupných informací začala čínská armáda přestavovat starší tanky Typ...
Mlžné komory českých studentů dobývají svět

Mlžné komory českých studentů...

Studenti  ČVUT Ondřej Zbytek a Ondřej Svoboda před dvěma lety spolu s Valerym...
Startup Relativity Space vyrobí raketu pomocí 3D tisku

Startup Relativity Space vyrobí...

Se zajímavým projektem přišel startup Relativity Space. K výrobě a následnému...
Účinná zbraň v boji proti dronům

Účinná zbraň v boji proti dronům

Americká armáda absolvovala v letošním roce cvičení, během kterého...
Čínská vesmírná družice dopadne na Zemi během následujících dní

Čínská vesmírná družice dopadne na...

Zbývá jen několik málo dní, kdy na Zemi dopadne první čínská...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Aktuálně: Hypotermie zachránila muži život: Srdce mu nebilo 18 hodin!

Aktuálně: Hypotermie zachránila...

Lékaři byli schopní úspěšně resuscitovat 53letého muže, jenž byl téměř jeden...
Bude v českých zemích již brzy voda nad zlato?

Bude v českých zemích již brzy...

To, co se Středoevropanovi ještě před pár lety zdálo nemožné, se pomalu...
Dokázal císař Rudolf II. odhalit padělky grafik Albrechta Dürera?

Dokázal císař Rudolf II. odhalit...

Přísně katolická výchova na španělském královském dvoře není pro mladého...
VIDEO: Nejextrémnější herecké proměny kvůli jedné roli

VIDEO: Nejextrémnější herecké...

Vžít se do role postavy, kterou budete hrát, není vůbec jednoduchý...
Šokující historie: Ruského premiéra Stolypina zastřelili v divadle!

Šokující historie: Ruského...

„Tak střílejte!“ vykřikne guvernér Saratova Petr Arkadjevič Stolypin na muže...
Kdy invaze králíků téměř zničila Austrálii?

Kdy invaze králíků téměř zničila...

V Austrálii Bob a Bobek azyl nikdy nedostanou. Protože jestli má nejmenší světadíl...
Nejstrašidelnější mosty, po kterých byste nechtěli jít ani za peníze!

Nejstrašidelnější mosty, po kterých...

Trpíte-li závratí, asi byste se neměli dívat na následující video....
Nizozemský padělatel Meegeren dokázal napálit i nacistu Hermanna Göringa

Nizozemský padělatel Meegeren...

„Zásadní zlom přišel po negativní reakci kritiky na jeho výstavu v roce 1922,...
VIDEO: Jak si slepí lidé užívají film?

VIDEO: Jak si slepí lidé užívají...

Ve videu, kde se setkáváme s názory mnoha slepců a mimo jiné...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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