Газета.Ru в Telegram
Новые комментарии +

Создан спин-транзистор из марганца, теллура и кадмия

Немецкие и польские физики изготовили из сплава теллура, кадмия и марганца экспериментальный прототип транзистора, использующего для передачи информации спин электрона - направление вращения частицы, сообщает РИА «Новости» со ссылкой на публикацию в журнале Science.

В последние десятилетия физики активно изучают квантовые свойства электронов и атомов и пытаются приспособить их для создания электронных приборов. В обычной микроэлектронике информация представляется с помощью электрического заряда. В спиновой электронике, или спинтронике, информация представляется с помощью спина электрона - направления вращения частицы.

Если представить себе электрон как вращающийся волчок, то спином условно можно назвать одно из направлений оси его вращения. Этот спин, в частности, определяет магнитные свойства материалов - если в каком-либо материале спины большинства электронов направлены в одну сторону, то такой материал обладает намагниченностью.

Группа физиков под руководством Дитера Вайсса из университета города Регенсбург (Германия) разработала один из первых рабочих прототипов спинового транзистора, изучая свойства сплава из теллура и кадмия (CdMnTe) с вкраплениями в виде атомов марганца.

Вайсс и его коллеги обнаружили, что это соединение обладает интересными магнитными свойствами при температурах, близких к абсолютному нулю. При особой конфигурации магнитного поля внутри сплава, в нем возникает туннельный эффект, впервые описанный российским физиком Львом Ландау и его американским коллегой Кларенсом Зенером в 1932 году.

Как объясняют ученые, если магнитное поле меняется постепенно и не содержит резких переходов, то электрон, путешествующий из одного конца сплава в другой, сохранит свой спин и соответственно, информацию. Такой переход называется адиабатическим. В обратном случае - при диабатическом переходе - электрон поменяет свой спин при пересечении линии, где магнитное поле резко меняется.

Авторы статьи использовали это свойство сплава для создания спинового транзистора. Изобретение Вайсса и его коллег состоит из сверхпроводящей магнитной катушки, пластинки из CdMnTe и специальной решетки из ферромагнетика, управлявшей конфигурацией магнитного поля.
Ученые подключили прибор к источнику электронов и изучили его поведение при разных конфигурациях магнитного поля. По словам физиков, при появлении магнитного поля транзистор проводит электроны и сохраняет их спин, а при его отсутствии электроны теряют информацию.

Как утверждают исследователи, спин сохраняется при путешествии частиц на достаточно солидное расстояние - 50 микрометров, что значительно больше, чем удавалось достигнуть другим группам физиков.
Вайс и его коллеги отмечают, что такой спин-транзистор является всего лишь экспериментальным прототипом - он работает при крайне низких температурах и не приспособлен для работы в реальных приборах. Его доработка до уровня современных полупроводниковых транзисторов потребует многих лет исследований и изобретения новых материалов, превосходящих по своим свойствам сплав CdMnTe.

Новости и материалы
В Палестине утвердили состав нового правительства
Зеленский заявил, что у ВСУ не смогут отразить крупное наступление РФ
В Ингушетии подростки на Lada устроили дрифт у Вечного огня
Овчинников высказался за ужесточение лимита на легионеров в РПЛ
Лавров прокомментировал легитимность президентства Зеленского
США продадут Польше авиационные ракеты JASSM-ER, AMRAAM и AIM-9X
Макрона предупредили об ответе России при отправке войск на Украину
Mercedes-Benz признали виновным в занижении данных о выбросах автомобилей
Экс-разведчик США рассказал, почему Украина может не удержать контроль над Харьковом
Двоих россиян наградили за мужество при спасении людей из «Крокуса»
Пикетчики у посольства РФ в Аргентине издевались над пострадавшими в «Крокусе»
Стало известно, что может помешать «Краснодару» сохранить второе место в РПЛ
Валерия назвала «Крокус» лучшим залом Москвы и призвала восстановить его после теракта
Уфимец повис на балконе, спасаясь от пожара в многоэтажке
Ученые выяснили, что алкоголизм разрушает тормозные сети мозга
В Новосибирске пройдет «Супердискотека 90-х»
Бывший глава EA Russia возглавил издателя Atomic Heart
Рада Украины закончила работу в марте, не приняв на последней встрече ни одного документа
Все новости