锗室温自旋输运的演示

   日期:2019-01-12     浏览:14    评论:0    
核心提示:一组在日本工作的研究人员证明了在室温下通过一小段锗来产生自旋电流是可能的。在他们发表在《物理评论快报》上的论文中,研究小

一组在日本工作的研究人员证明了在室温下通过一小段锗来产生自旋电流是可能的。在他们发表在《物理评论快报》上的论文中,研究小组描述了他们的技术,这可能有助于自旋电子设备的发展。

自旋电子学是一门寻找和使用能够维持自旋极化电流的材料的科学。希望基于自旋电子学的设备能够让计算机更快、更高效。有些人甚至认为它们可以在真正量子计算机的发展中发挥作用。但要做到这一点,必须找到能够克服自旋轨道相互作用的材料——在这种情况下,材料中存在的磁场波动会导致散射,导致自旋发生变化,从而破坏了材料携带有用信息的可能性。在这项新的研究中,研究小组将锗的分析描述为自旋电子学的一种可能有用的材料。
之前的研究已经表明锗可以携带自旋电流在短的距离,如果材料在一个非常寒冷的国家发现如果它可能也在室温下工作,研究人员一层锗进行了磷原子掺杂(作为电子供体)生长在硅衬底上。自旋电流通过放置在锗层一侧的铁磁带(导致自旋排列)注入锗层(使用微波)。电流通过材料向锗层另一侧的金属条移动,随后被一个能够记录自旋极化的设备检测到。该小组报告说,电流成功地通过了660纳米厚的带,这一距离与正在测试的其他材料相当,实际上比集成电路中尺寸特征之间的距离还要大。这意味着一个电路可以由两个或多个自旋电子器件之间传递的信息组成。
该小组还注意到,将锗样品冷却到130k,使自旋电流能够传播的距离增加了一倍,然后降解才达到显著水平。

 
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