Fysici aan de Universiteit van Zuid-Florida en de Universiteit van Kentucky hebben een grote stap voorwaarts gezet bij de ontwikkeling van spintronica apparaten, een technologie die kan bijdragen aan het creëren van snellere, kleinere en meer veelzijdiger elektronische apparaten.
Het onderzoek, gefinancierd door het Amerikaanse ministerie van Energie, werd geleid door USF natuurkundige Sergey Lisenkov en professor Madhu Menon bij Center Kentucky voor Computational Sciences. Hun bevindingen werden deze week gepubliceerd in Physical Review Letters.
Een belangrijke stap in de richting van de fabricage van de “heilige graal” van spintronica is een halfgeleider vinden die een netto ‘spin’ heeft op kamertemperatuur. De grootste uitdaging is echter hoe de spin in te stellen en in welk materiaal, zegt Sergey Lisenkov.
Een eenvoudige combinatie van metaalatomen en een vel grafeen kan zodanig ontworpen worden dat het geschikt is voor dit doel.
Spintronica-apparatuur is net als grafeen een ‘hot’ topic. Het is kleiner, veelzijdiger, en veel sneller dan de elektronica van vandaag en verbruikt daarbij minder energie.
Spin is een quantummechanische eigenschap met directionele waarden “omhoog” of “omlaag.” Dit is analoog aan de “aan” of “uit” waarden die gebruikt worden met binaire digitale codering in moderne computers. Het voordeel van spintronica is dat er geen energie meer nodig is nadat de richting van de rotatie wordt ingesteld. De spin-gebaseerde data-opslag verdwijnt niet wanneer de elektrische stroom stopt.
Met behulp van state-of-the-art theoretische berekeningen heeft het onderzoeksteam aangetoond dat door het plaatsen van kobalt-atomen in grafeen gaten – gemaakt door het verwijderen van één of twee nabijgelegen koolstofatomen – het mogelijk is om de spins te controleren.
Bron: cas.usf.edu