Открыт новый революционный материал для спинтроники

Cпинтроника или «вращательная электроника» — это давно изучаемый раздел наноэлектроники, который для передачи информации использует не разность заряда электронов, а силу их вращения. У спинтроники большой потенциал по созданию сверхбыстрых и экономичных компьютеров, способных хранить в два раза больше информации, чем современные бинарные устройства.

Манипуляция квантовыми состояниями может привести к созданию полупроводников с размером меньше 10-нанометров, который является пределом на сегодняшний день. Однако традиционные материалы, используемые в спинтронике, сильно зависят от температуры и нуждаются в охлаждении до минус 232°С.

Но у висмутена нет такой проблемы. Разработанный группой ученых из университета Вюрцбурга (Германия), он состоит из микроскопического слоя висмута, толщиной в один атом, созданный поверх кремниевого карбидового основания. На его поверхности атомы висмута формируют решетку, похожую на пчелиные соты, очень похожую на графеновую.

Висмутен создает химическую связь с основанием, сохраняя проводниковые качестве поверхности, но сохраняя изолирующие свойства внутри. Для спинтроники важно, чтобы внутри материала или основания не происходило короткого замыкания, и висмутен решает обе эти проблемы. Более того, он работает при комнатной температуре и даже выше, открывая дверь для создания новых спинтронных устройств в будущем.

Ученые находятся пока на ранней стадии изучения висмутена, но уже протестировали и доказали его работоспособность в ходе экспериментов в Германии. Они надеются, что этот материал откроет новые возможности для передачи информации.

Соединив графен с другим двухмерным материалом, специалисты Технического университета Чалмерса (Швеция) создали прототип спинтронного устройства, выполняющего функции транзистора и способного передавать ток при комнатной температуре.