Спинтроника на кремнии

11.10.2013

Спинтронные устройства могут быть перспективными в качестве энергонезависимых устройств атомного масштаба, благодаря кодированию информации с помощью спина электрона (либо "вверх" либо "вниз"), а не заряда. Это потенциально позволяет создать схему, работающую со сверхмалыми энергиями, которая помнит свое состояние, даже когда она выключена.

К сожалению, пока не сообщалось о совместимости большинства этих так называемых разбавленных магнитных полупроводников с кремнием. Теперь новые, совместимые с кремнием при комнатной температуре, разбавленные магнитные полупроводники были открыты учеными Университета штата Северная Каролина (NCSU). Полупроводники из станната стронция были успешно осаждены на кремниевую подложку поверх тонкого циркониевого граничного слоя.

"Разбавленные магнитные полупроводники являются очень перспективными для спинтронных устройств, хранящих информацию в магнитном спине электрона, - сказал профессор Джей Нараян (Jay Narayan) из Университета штата Северная Каролина. - Другие материалы, такие как оксид цинка тоже являются разбавленными магнитными полупроводниками, но их нелегко осадить на кремний. Однако благодаря тому, что кубическая симметрия и постоянная решетки станната стронция близки параметрам кремния, он может быть легко интегрирован с кремниевыми подложками".

Другие исследовательские группы тоже экспериментировали с разбавленными магнитными полупроводниками, но многие из них использовали материалы III-V групп, такие как арсенид индия или арсенид галлия. Другие сообщали, что германиевые квантовые точки могут быть совместимы с кремнием, но не при комнатной температуре. Теперь лаборатория Университета штата Северная Каролина сообщает о совместимости с кремнием при комнатной температуре.

По иронии, исследователи вместе с профессором Университета штата Северная Каролина Джастином Шварцем (Justin Schwartz) искали не совместимый с кремнием материал для спинтроники, а материал для топологического изолятора - полупроводника, обладающего свойствами диэлектрика, но с проводящим поверхностным слоем. Однако изучив станнат стронция, ученые обнаружили, что он также является разбавленным магнитным полупроводником.

"Станнат стронция был теоретически предсказан как топологический изолятор и экспериментально мы обнаружили определенные характеристики топологического изолятора в тонких пленках станната стронция, - рассказал Нараян. - Мы также обнаружили, что он является разбавленным магнитным полупроводником при комнатной температуре, свойства которого могут быть подобраны с помощью отжига в кислородной среде".

Далее ученые планируют начать формирование спинтронных транзисторов в этом материале, чтобы подтвердить идею применения станната стронция в качестве перспективного нового направления кремниевых полупроводников.

<< Назад: 3.0 USB-накопитель Mushkin Ventura Ultra 11.10.2013

>> Вперед: Вода в стратосфере формирует климат 10.10.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Технология SmartPower HDR 14.01.2026

Ноутбуки стремительно развиваются в плане графики и мультимедийных возможностей, но яркие дисплеи с высоким динамическим диапазоном (HDR) часто становятся серьезной нагрузкой для аккумуляторов. Длительная работа с видео высокого качества или играми в HDR приводит к быстрой разрядке батареи, что ограничивает мобильность пользователей и снижает комфорт работы. Решить эту проблему призвана новая технология SmartPower HDR, разработанная совместно компаниями Samsung Display и Intel. Суть технологии заключается в динамическом управлении напряжением OLED-панелей. Чипсет ноутбука в реальном времени анализирует пиковую яркость каждого кадра и передает эти данные контроллеру дисплея, который оптимизирует подачу напряжения в зависимости от количества активных пикселей. В отличие от традиционных режимов HDR, где яркость часто фиксируется на максимальном уровне, SmartPower HDR адаптируется к конкретному контенту, что снижает энергопотребление без потери качества изображения. Технология позвол ...>>

Недосып существенно сокращает жизнь 13.01.2026

Сон является одной из самых фундаментальных потребностей человека. Он влияет на обмен веществ, работу сердца и мозга, иммунитет и общее самочувствие. Современный ритм жизни часто заставляет людей жертвовать сном ради работы, учебы или развлечений, но ученые предупреждают: регулярный недосып может иметь далеко идущие последствия для здоровья и долголетия. Исследователи из Орегонского университета здравоохранения и науки пришли к выводу, что сон менее семи часов в сутки связан с сокращением продолжительности жизни. По данным специалистов, хроническая нехватка сна не только вызывает усталость и снижение работоспособности, но и постепенно сказывается на здоровье органов и систем, увеличивая риски развития различных заболеваний. Для анализа ученые использовали обширную национальную базу данных США, сопоставляя показатели ожидаемой продолжительности жизни на уровне штатов с результатами опросов Центров контроля и профилактики заболеваний за период с 2019 по 2025 годы. Они учитывали мно ...>>

Накладные ногти iPolish с управление цветом через смартфон 13.01.2026

Американская компания iPolish представила уникальные акриловые накладные ногти, способные мгновенно менять цвет под управлением смартфона, что открывает новые возможности для самовыражения и индивидуального стиля. Для работы устройства пользователю необходимо предварительно зарядить специальный контроллер и подключить его к мобильному телефону. Управление оттенком осуществляется через приложение, синхронизированное с контроллером. После выбора нужного цвета кончик ногтя подносят к модулю, который отправляет кратковременный электрический импульс, запускающий изменение окраски поверхности. Производитель пока не раскрывает подробностей электрохимического механизма, лежащего в основе технологии, однако отмечает, что перекраска одного ногтя занимает около пяти секунд. Такой подход позволяет мгновенно изменять внешний вид ногтей, что делает маникюр более гибким и адаптивным к повседневным условиям. Каждый ноготь поддерживает до 400 различных оттенков и позволяет многократно менять ц ...>>

Моноблок Lenovo ThinkCentre X AIO 12.01.2026

Компания Lenovo представила новый моноблок ThinkCentre X AIO, который отличается нестандартным форм-фактором и ориентирован на профессиональных пользователей. Информацию об анонсе опубликовал портал Gizmochina. Новинка оснащена 27,6-дюймовой IPS-матрицей с разрешением 2560 x 2880 пикселей. Соотношение сторон экрана составляет 16:18, что делает его почти квадратным. По словам производителя, такой формат позволяет одновременно отображать две страницы формата А4, что особенно удобно при работе с текстовыми документами, таблицами, программным кодом или дизайнерскими проектами. Экран имеет стандартную частоту обновления 60 Гц и время отклика 14 мс. Максимальная яркость достигает 300 нит, контрастность составляет 1000:1, а охват цветового пространства достигает 98% по стандарту DCI-P3. Эти характеристики обеспечивают четкое изображение и точную цветопередачу, что важно для профессионалов в области дизайна и обработки контента. Аппаратная платформа моноблока базируется на мобильных п ...>>

Случайная новость из Архива Самоуправляемые автомобили Volvo с круговым обзором 01.03.2015 Самоуправляемые автомобили Volvo, недавно представленные компанией, располагают средствами, обеспечивающими точное определение местонахождения и полный обзор на 360°. Это радары, камеры и лазерные датчики. Дублированная сеть компьютеров производит обработку информации, формируя карту в режиме реального времени, на которой отображаются движущиеся и стационарные объекты вокруг автомобиля. Функция точного определения местонахождения использует данные об объектах, окружающих автомобиль, а также данные системы GPS и трехмерную цифровую карту с высоким разрешением, которая постоянно обновляется, получая данные в реальном времени. Система достаточно надежна и не требует контроля со стороны водителя. Радар непрерывного действия, работающий на частоте 76 ГГц, и камера размещены на лобовом стекле - точно такое же решение используется в новом автомобиле Volvo XC90. Эта система считывает дорожные знаки и следит за изгибами дороги, обнаруживает на дороге других участников движения и другие объекты. Передний и задний бамперы выбраны для размещения антенн четырех радаров, способных обнаруживать объекты во всех направлениях. Радары охватывают угол 360°. Такой же угол, то есть круговой обзор обеспечивается четырьмя камерами, задача которых - следить за объектами в непосредственной близости от автомобиля. Две камеры установлены под корпусами внешних зеркал, третья - в заднем бампере, четвертая - в решетке радиатора. Эти камеры также следят за дорожной разметкой. Производитель отмечает, что большой динамический диапазон позволяет камерами быстро подстраиваться к меняющемуся освещению, например, при въезде в туннель и выезде из него. В передней части автомобиля под воздухозаборником находится многолучевой лазерный сканирующий датчик. Его поле обзора равно 140°, дальность действия - 150 м. Датчик позволяет обнаруживать и распознавать объекты перед автомобилем. В верхней части лобового стекла установлена трехфокусная камера. По сути, это три камеры в общем корпусе: одна с широким полем обзора в 140°, другая с полем обзора 45°, и третья - дальнего диапазона действия с узким углом обзора 34°, что необходимо для более точного восприятия глубины и оценки расстояния до объектов. Камера способна обнаружить внезапно появившихся на дороге пешеходов и другие опасные объекты. Пространство сзади автомобиля контролируют радары дальнего действия. Их два и оба они установлены в заднем бампере. Их показания используются для автомобилей, приближающихся сзади. Они важны, например, при перестроении в другую полосу движения. При движении на малых скоростях в дело вступают двенадцать ультразвуковых датчиков по периметру автомобиля. Они напоминают датчики существующих систем облегчения парковки, но в них применяется более совершенная система обработки сигналов. Ультразвуковые датчики наиболее актуальны в ситуациях, когда вблизи автомобиля неожиданно появляется пешеход или иной объект. Используя трехмерную цифровую карту высокого разрешения, автомобиль получает информацию об окружающей обстановке, включая данные о высоте, изгибах дороги, количестве полос, геометрии туннелей, ограждениях, знаках, съездах и многом другом. Во многих случаях позиционирование учитывается с погрешностью, измеряемой в сантиметрах. Работа системы определения местоположения автомобиля построена на учете показаний GPS, трехосевого акселерометра и гироскопа. Сопоставляя изображения, полученные от камер и датчиков, с изображением на карте, автомобиль точно определяет свое местоположение относительно окружающих объектов. Это позволяет в режиме реального времени выбрать оптимальный маршрут, учитывая переменные значения, включая изгибы дороги, ограничения скорости, зоны действия знаков и другие факторы, сказывающиеся на транспортном потоке.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026