Co je to Spintronika?

Spintronics je rodící se forma elektroniky, která používá magnetický stav ( spinu ) elektronů k kódování a zpracování dat, spíše než použití elektrického náboje. Technicky je rotace kvantovou vlastností úzce spjatou s magnetismem, ale ne s totéž. Spintronika je proto někdy považována za využívající kvantové efekty. Elektron může mít buď točení nahoru nebo dolů , v závislosti na jeho magnetické orientaci. Magnetismus ferroelektrických materiálů, nevodičů, které se polarizují, když jsou vystaveny elektrickému poli, existuje, protože mnoho elektronů v takových objektech má stejný spin.

Spintronika, známá také jako magnetoelektronika, má potenciál stát se ideálním paměťovým médiem pro práci s počítači. Tvrdilo se, že spintronická paměť nebo MRAM (magnetorezistivní paměť s náhodným přístupem) má potenciál dosáhnout rychlosti SRAM (statická RAM), hustoty DRAM (dynamické RAM) a non-volatility flash paměti. Non-volatility znamená, že data jsou stále kódována i po vypnutí napájení. Spintronika byla také nazývána krokem ve směru kvantového zpracování.

Díky své nestálosti lze MRAM nebo jiné spintroniky jednoho dne použít k vytvoření okamžiku na počítačích a mimořádně pohodlné paměti, paměťových zařízeních a bateriích. Tuto technologii lze také použít k vytvoření elektronických zařízení, která jsou menší a rychlejší a spotřebovávají méně energie. Předpokládá se, že zařízení MRAM budou komerčně dostupná do roku 2010, s dalšími zařízeními spintroniky, která budou následovat na počátku dospívajících.

Prvním široce uznávaným průlomem v spintronice bylo využití obří magnetorezistence neboli GMR, technologie, která se nyní používá v čtecích hlavách většiny pevných disků. GMR a další spintronika lze použít k detekci extrémně malých magnetických polí pomocí nemagnetického materiálu vloženého mezi dvě magnetické desky. Tento materiál rychle mění svoji elektrickou rezistivitu na základě magnetické orientace desek. GMR může být 100krát silnější než běžná magnetorezistence. Někdy jsou zařízení GMR označována jako spinové ventily .

Syntéza zařízení založených na MRAM může být výhodná, protože použité techniky výroby mají hodně společného s konvenčními technikami výroby polovodičů křemíku. Návrhy na integrovaná elektronická / magnetická zařízení jsou běžná. V roce 2002 IBM oznámila, že dosáhla skladovací kapacity jednoho bilionu bitů na čtvereční palec v prototypovém úložném zařízení.