Loading...
Традиционная электроника использует электрический заряд для выполнения вычислений. Однако скорость выполнения задач ограничена, так как движение заряда создает тепло, и маленькие и быстрые чипы страдают от перегрева, это ограничивает возможный размер и мощность компьютеров будущего. Здесь на помощь приходит спинтроника. Спин — момент импульса частицы, еще одно свойство электрона. Ученые предполагают, что его также можно использовать для создания вычислительных устройств. В спиновых микросхемах не будет перемещения заряда, а следовательно, и нежелательного нагревания.
Устройство, созданное учеными из Университета Аалто, представляет собой резонатор Фабри — Перо, хорошо известный в оптике инструмент для создания лучей света с определенной длиной волны. Спин-волновая версия такого прибора позволяет контролировать и фильтровать спиновые волны в устройствах, размер которых составляет всего несколько сотен нанометров. Микросхемы были созданы из тонких слоев магнитного материала, в нем спиновые волны подавляются, когда не имеют определенной частоты.
Еще одна проблема классической электроники возникает при беспроводной передаче данных, поскольку сигналы необходимо преобразовывать с более высоких частот в частоты, доступные электронным схемам. Это преобразование замедляет процесс и требует энергии. Спиновые чипы могут работать на микроволновых частотах, используемых мобильными телефонами. Более того, спиновые волны позволят ускорить вычисления и могут быть полезны для обработки изображений и распознавания образов. Небольшие размеры позволят интегрировать спиновые чипы в существующие технологии.
Следующим шагом станет создание схем, для этого необходимо иметь возможность направлять спиновые волны к функциональным компонентам, как это делают электрические каналы в электронных микрочипах. Ученые планируют создать аналогичные структуры для управления спиновыми волнами.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.