Τι είναι ένας μαγνητικός ημιαγωγός;

Ένας μαγνητικός ημιαγωγός είναι ένας τύπος ουσίας που είναι τόσο ημι-παραγωγικό όσο και σιδηρο-μαγνητικό.Τα μαγνητικά ημιαγωγικά υλικά παράγουν δυνάμεις έλξης παρόμοιες με αυτές ενός κανονικού μαγνήτη.Τα περισσότερα σιδηρομαγνήτια όπως ο σίδηρος είναι πολύ ηλεκτρικά αγώγιμα.Ωστόσο, ένας μαγνητικός ημιαγωγός δεν είναι ούτε εντελώς αγώγιμος ούτε καθαρά ανθεκτικός.Αυτός ο μοναδικός συνδυασμός αγώγιμων και μαγνητικών χαρακτηριστικών καθιστά το υλικό χρήσιμο σε νεότερους τύπους υπολογιστών.

Η μελέτη των μαγνητικών ημιαγωγών ξεκίνησε στη δεκαετία του 1970 και του 1980.Κατά τη διάρκεια αυτής της χρονικής περιόδου, οι επιστήμονες παρακολούθησαν αρκετές άγνωστες ηλεκτρικές συμπεριφορές σε μεταλλικούς και ημιαγωγούς.Οι παρατηρήσεις του φαινομένου μαγνητικού ημιαγωγού οδήγησαν στη θεωρία της σπινετικής.Αυτό το αναδυόμενο πεδίο της επιστήμης των υπολογιστών επιτρέπει στην ελεγχόμενη ελεγχόμενη κατεύθυνση φορτίου και περιστροφής ενός ηλεκτρονίου.Ενώ ένας παραδοσιακός ημιαγωγός, όπως ένα τρανζίστορ, μπορεί να ελέγχει μόνο τα ηλεκτρικά φορτία, ένας μαγνητικός ημιαγωγός παρέχει πιο ακριβή χειρισμό μιας κατάστασης ηλεκτρονίων. Οι υπολογιστές συνήθως χρησιμοποιούν ημιαγωγούς και ηλεκτρομαγνάτες για ξεχωριστές λειτουργίες.Το ημι-αγώγιμο υλικό όπως τα τσιπ πυριτίου χρησιμοποιείται για την επεξεργασία και τους υπολογισμούς.Τα ηλεκτρομαγνητικά υλικά χρησιμοποιούνται συχνά για την αποθήκευση δεδομένων, όπως στους δίσκους ενός σκληρού δίσκου.Ωστόσο, η μεταφορά δεδομένων από τον επεξεργαστή ημιαγωγών στη μαγνητική αποθήκευση δεν είναι άμεση.Αυτή η χρονοβόρα μεταφορά δεδομένων παρατηρείται συνήθως όταν ένας υπολογιστής εκτοξεύεται και το λειτουργικό σύστημα φορτώνεται.Αυτός ο τύπος υλικού συνδυάζει τις λειτουργίες της μαγνητικής αποθήκευσης και της ημι-παραγωγικής επεξεργασίας και επιτρέπει την χειραγώγηση και την αποθήκευση πληροφοριών στο ίδιο τσιπ.Ένας μαγνητικός υπολογιστής ημιαγωγών μπορεί να εκκινηθεί αμέσως, αφού δεν υπάρχει ανάγκη φόρτωσης δεδομένων από ξεχωριστή συσκευή αποθήκευσης.

Η θερμοκρασία είναι μία από τις πρωταρχικές προκλήσεις για την κατασκευή μαγνητικών συσκευών ημιαγωγών.Τα υλικά συνήθως εμφανίζουν τόσο μαγνητικές όσο και ημι-αγώγιμες συμπεριφορές σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες.Αυτό είναι ένα σημαντικό πρόβλημα, δεδομένου ότι οι υπολογιστές πρέπει να είναι σε θέση να λειτουργούν σε θερμοκρασίες δωματίου για να είναι πρακτικές.Πολλοί επιστήμονες πειραματίζονται με το συνδυασμό διαφορετικών ουσιών, προκειμένου να δημιουργηθεί ένα υλικό που είναι σιδηρο-μαγνητικό και ημι-αγώγιμο σε ονομαστικές θερμοκρασίες.

Αυτά τα υλικά έχουν άλλες πιθανές εφαρμογές εκτός από τις συσκευές υπολογιστών.Οι μαγνητικοί ημιαγωγοί μπορούν να είναι χρήσιμοι για τη δημιουργία πολύ ακριβών αισθητήρων.Οι νέοι αισθητήρες ενδέχεται να είναι σε θέση να ανιχνεύσουν και να αποθηκεύουν σημαντικές πληροφορίες σε μια ενιαία μονάδα.Η ανάπτυξη αυτής της τεχνολογίας μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για ισχυρά και ακριβή λέιζερ, τα οποία μπορεί να είναι χρήσιμα στον τομέα της ιατρικής.