電子自旋極化(spin polarization)首次在室溫下實現
引自科學網
電腦的發展離不開對電子帶有電荷這一性質的操控,而電子的另一性質自旋(spin)則長期未得到開發利用。荷蘭研究人員在新一期英國《自然nature》雜誌上報告說,他們首次在室溫下在半導體矽材料中使電子自旋極化狀態得以實現,這將有助於研發新一代電腦。
據介紹,根據自旋軸相對于周圍磁場的指向,電子自旋具有向上和向下兩個狀態,如果能在電腦中用這兩種狀態來代表0和1,那麼將可開發出新一代基於電子自旋的電腦。但在此前的研究中,自旋極化狀態只有在零下100多攝氏度的低溫下才能在電腦常用的半導體矽材料中持續存在。
荷蘭特文特大學(University of Twente)的研究人員報告說,他們在實驗中發現,只要在半導體矽片和磁性材料之間插入厚度不到1奈米的氧化鋁薄膜,再施加一個電場,那麼自旋極化的電子就會從磁性材料向矽片移動,氧化鋁薄膜會起到篩檢程式的作用,只有某個特定自旋狀態的電子能夠通過,從而在室溫下使有序的電子自旋極化狀態體現在矽片中。(來源:新華網 黃堃)
MESA+ Institute for Nanotechnology, University of Twente
nature原文報導
Electrical creation of spin polarization in silicon at room temperature
Nature 462, 491-494 (26 November 2009) | doi:10.1038/nature08570; Received 2 August 2009; Accepted 8 October 2009
Saroj P. Dash1, Sandeep Sharma1, Ram S. Patel1, Michel P. de Jong1 & Ron Jansen1
MESA+ Institute for Nanotechnology, University of Twente, 7500 AE Enschede, The Netherlands
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