Физики открывают новый материал для высокоэффективной обработки данных
Новый материал может помочь в разработке чрезвычайно энергоэффективных ИТ-приложений. Материал был обнаружен международной исследовательской группой в сотрудничестве с Университетом Мартина Лютера Галле-Виттенберг (MLU). Электроны на оксидной границе материала обладают особыми свойствами, которые резко увеличивают скорость преобразования спинового тока в зарядный ток. Это основа для будущих приложений спинтроники. Новый материал оказался более эффективным, чем любой ранее исследованный материал, пишет команда в журнале Nature Materials .
Электрический ток течет через все технические устройства. Тепло генерируется, а энергия теряется. Spintronics исследует новые подходы к решению этой проблемы, которые используют специальное свойство электронов: спин. Это тип собственного момента импульса электронов, который генерирует магнитный момент, и именно это вызывает магнетизм. Идея спинтроники заключается в следующем: если спиновой ток протекает через материал вместо электрического заряда, тепло не генерируется и в устройстве теряется значительно меньше энергии.
"Однако этот подход по-прежнему требует электрического тока для работы устройства. Поэтому для работы этой новой технологии необходимо эффективное преобразование спина в заряд", - объясняет профессор Ингрид Мертиг, физик из MLU. Ее исследовательская группа является частью международной исследовательской группы, которая обнаружила новый материал. Работой руководил французский физик доктор Мануэль Бибес, который проводит исследования в известном институте Centre national de la recherche scientifique (CNRS).
Группа исследовала границу раздела между двумя оксидами. "Эти два вещества на самом деле являются изоляторами и не являются проводящими. Однако на их границе образуется своего рода двумерный электронный газ, который ведет себя как металл, проводит ток и может преобразовывать ток заряда в спиновый ток с чрезвычайно высокой эффективностью", - объясняет Мартиг.
Доктор Анника Йоханссон и Борге Гёбель, два члена ее исследовательской группы, предоставили теоретическое объяснение этому необычному наблюдению. По словам исследователей, новый материал значительно эффективнее любого другого известного материала. Это может проложить путь к разработке новых энергосберегающих компьютеров.