研究人员在“自旋电子学”(Spin Electronics)上取得进展雷竞技最新app

在过去十年中，在闪光灯（旋转电子）的研究已经上升。雷竞技最新app根据A.魔多情报公司2020-2025年自旋电子学预测报告在美国，该技术占据的市场份额预计将从2019年的36.2亿美元增长到未来五年的260亿美元。

闪光灯是其相关磁矩中的电子的内在旋转，或者除了其电荷之外还产生磁场的物体的磁强度和取向。

犹他大学的研究人员说他解释道:“如果你曾经做过这个古老的科学实验，通过反复拖动磁铁将钉子变成磁铁，那么你已经涉足了自旋电子学。磁铁把信息传递到钉子上。”

科学家们探索了这个应用物理学的新领域，在固态设备中利用电子的自旋来携带信息而不是电荷来推进电子学。雷竞技最新app

雷竞技最新app电子制造商已经以一种形式应用于闪光灯，或者在磁性硬盘驱动器，MRAM（磁阻随机存取存储器）和磁传感器上产生读头。SpintRonics提供更高的数据处理速度，降低功耗，以及电流半导体器件的更大密度。

近年来，科学家们已经将他们的研究升级为这一相对较新的物理分支，以利​​用新材料，稳定的旋转状态和新器件进行突破，包括一种新型的LED和旋转阀。

反铁磁自旋电子学新材料与量子技术

来自德累斯顿理工大学和其他学术机构的研究人员发现了一种新材料它们在反铁磁自旋电子学和量子技术方面具有应用潜力。

已知为锰铋（MnBi2Te4）的材料具有一对有利于铸造的特性，包括磁性和超导电性，使其成为信息处理，计算，传感器等的巨大材料。

Tu Dresden研究人员发现了一种新的材料，该材料显示了反铁磁纺丝和量子技术的承诺。使用的图像礼貌德累斯顿技术大学

因为量子材料通常需要特定的条件，如低温，强磁场，高压，科学家不断研究其他生产这些材料的方法，没有严格的要求。

因此，研究人员开发了一种新的晶体生长技术，以生产首个内在磁性拓扑材料(MTI)，该材料内提供准粒子和量子现象。

新的MnBi2Te4 MTI晶体表面具有边缘态，可以实现量子化霍尔电导率，而不需要强大的外部磁场。这使得它成为反铁磁自旋电子学和二维铁磁体的有用材料。

研究人员已经设计了优化的合成方案，使得更容易生产材料，并且发现有更多的结构衍生物来推动MTI，提高其应用潜力。

分子自旋电子学为小型化铺平道路

一些科学家在自旋电子应用的新材料方面取得了进展，另一些科学家则通过获得对单个分子自旋态的控制，在自旋电子稳定性方面取得了进展。

来自基尔大学的化学家和物理学家设计，沉积和操作的单分子旋转开关在表面上这使得稳定的自旋状态在被表面吸收时不会失去其功能。研究人员表示，这种新分子至少能保持稳定几天，这在自旋电子学领域是前所未有的。

其秘密在于一种类似于cpu电子电路中的触发器(0和1)的设计技巧，它是通过将输出信号环路回输到输入信号中来实现的。

分子间的合作。来自基尔大学的化学家们设计了新的分子，可以在表面上操作单分子自旋开关，这增加了它们的稳定性，并推进了自旋电子学的小型化目标。图片(修改)由基尔大学提供

新分子具有三个属性，其在该反馈回路中彼此捆绑，包括它们的形状（平面或平面），两个亚基（协调，是或否）的接近度和它们的旋转状态（高旋转/低旋转）。

这使得分子被锁定在任意一种状态;当放置在银表面时，开关会排列成高度有序的阵列。

阵列中的每个分子可以使用扫描隧道显微镜单独寻址，并使用正或负电压在状态之间切换。单个分子中的新型旋转开关可以代替当前电子元件中的晶体管和电阻，这使其成为小型化闪闪发光的巨大步骤。

自旋电子器件的“奇迹矿物”

材料在开发自旋电子器件中扮演着重要的角色，虽然一些科学家在生产自旋应用的新材料方面取得了巨大进展，但其他人已经利用一个多世纪前发现的物质创新了电子器件。雷竞技最新app

Perovskites（以俄罗斯矿物学家L.A.Perovski命名为1839年的俄罗斯矿物学家L.A. Perovski）被分类为具有与氧化钙氧化钛相同的结晶构成的任何材料。

虽然钙钛矿已经存在了很长时间，但它的价值只是在过去10年才变得突出，因为许多公司使用它的晶体结构制造节能太阳能电池板。

犹他大学的研究人员设计了一对自旋电子设备它使用一种称为有机-无机杂化钙钛矿的钙钛矿，这种钙钛矿提供了很大的自旋轨道耦合。

第一个设备是基于自旋电子的绿色LED，它的工作方式与传统LED相同，使用电子和二极管发光。只是，自旋电子版本具有磁性电极和极化的电子空穴，以接收具有一定自旋的电子。

自旋电子LED发出的光的波长。犹他大学的研究人员使用钙钛矿材料创造了两个自旋电子器件，包括一个LED和一个自旋阀门。图片使用的礼貌犹他大学

LED在色谱的绿色波长的电致发光下照亮，这证明了磁极通过钙钛矿材料成功转移了旋转偏振电子。

研究人员发明的第二种设备是自旋阀，它利用外部磁场将阀内的磁性材料在打开的低阻状态和关闭的高阻状态之间翻转。

可以在现代硬盘驱动器中找到类似的设备。只有，旋转式版本可以将旋转注入设备并使其在Precess（改变旋转访问的方向）或使用磁操作摆动。

这些能力允许自旋电子学被整合到数据存储设备中。它们还可以用于计算，这意味着它可以用来创建超快、高效的cpu。

研究人员魔多的情报预测，研究人员将继续寻找方法部署自旋电子数据存储的广泛应用，包括在电动汽车(ev)和工业电机的使用。

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