Hvad er en magnetisk halvleder?
En magnetisk halvleder er en type stof, der er både halvkonduktiv og ferro-magnetisk.Magnetiske halvledende materialer producerer kræfter af tiltrækning svarende til en normal magnet.De fleste ferromagneter, såsom jern, er meget elektrisk ledende;Imidlertid er en magnetisk halvleder hverken fuldstændig ledende eller rent modstandsdygtig.Denne unikke kombination af ledende og magnetiske egenskaber gør materialet nyttigt i nyere typer computere.
Undersøgelsen af magnetiske halvledere begyndte i 1970'erne og 1980'erne.I denne periode observerede forskere adskillige ukendte elektriske adfærd i metal og halvledere.Observationer af det magnetiske halvlederfænomen førte til teorien om spintronics.Dette nye felt inden for datalogi muliggør, at både elektronet af en elektron kontrolleres.Mens en traditionel halvleder, såsom en transistor, kun kan kontrollere elektriske ladninger, giver en magnetisk halvleder mere præcis manipulation af en elektronsilstand.
Computere bruger typisk halvleder og elektromagneter til separate funktioner.Semi-ledende materiale såsom siliciumchips bruges til behandling og beregninger.Elektromagnetiske materialer bruges ofte til datalagring, f.eks. På diske på en harddisk.Overførsel af data fra den halvledende processor til den magnetiske opbevaring er imidlertid ikke øjeblikkelig.Denne tidskrævende dataoverførsel ses ofte, når en computer er startet op, og operativsystemet indlæses.
Ved hjælp af Spintronics, ville en magnetisk halvleder eliminere denne buffer og dramatisk øge computere hastigheden.Denne type materiale kombinerer funktionerne af magnetisk opbevaring og halvkonduktiv behandling og tillader, at information manipuleres og gemmes på den samme chip.En magnetisk halvledercomputer kan startes øjeblikkeligt, da der ikke er behov for at indlæse data fra en separat lagringsenhed.
Temperatur er en af de primære udfordringer i at opbygge magnetiske halvlederenheder.Materialer viser typisk både magnetisk og halvkonduktiv opførsel ved meget lave temperaturer;Dette er et betydeligt problem, da computere skal være i stand til at operere ved stuetemperaturer for at være praktiske.Mange forskere eksperimenterer med kombinationen af forskellige stoffer for at skabe et materiale, der er ferro-magnetisk og semi-ledende ved nominelle temperaturer.
Disse materialer har andre mulige applikationer ud over computerenheder.Magnetiske halvledere kan være nyttige til at skabe meget nøjagtige sensorer.Nye sensorer kan muligvis både registrere og gemme vigtige oplysninger på en enkelt enhed.Udviklingen af denne teknologi kan også bruges til kraftfulde og præcise lasere, hvilket kan være nyttigt inden for medicinen.