Wat is een magnetische halfgeleider?

Een magnetische halfgeleider is een soort stof die zowel semi-geleidend als ferro-magnetisch is.Magnetische halfgeleidende materialen produceren krachten van aantrekkingskracht vergelijkbaar met die van een normale magneet.De meeste ferromagneten zoals ijzer zijn zeer elektrisch geleidend;Een magnetische halfgeleider is echter noch volledig geleidend noch puur resistent.Deze unieke combinatie van geleidende en magnetische attributen maakt het materiaal nuttig in nieuwere soorten computers.

De studie van magnetische halfgeleiders begon in de jaren zeventig en tachtig.Gedurende deze periode hebben wetenschappers verschillende onbekende elektrische gedragingen waargenomen bij metaal- en halfgeleiders.Observaties van het magnetische halfgeleiderfenomeen leidden tot de theorie van spintronics.Dit opkomende veld van informatica maakt het mogelijk om zowel de lading- als de spinrichting van een elektron te besturen.Hoewel een traditionele halfgeleider, zoals een transistor, alleen elektrische ladingen kan regelen, biedt een magnetische halfgeleider een nauwkeurige manipulatie van een elektronenstatus.

Computers gebruiken meestal halfgeleiders en elektromagneten voor afzonderlijke functies.Semi-geleidend materiaal zoals siliciumchips worden gebruikt voor verwerking en berekeningen.Elektromagnetische materialen worden vaak gebruikt voor gegevensopslag, zoals op de schijven van een harde schijf.Het overbrengen van gegevens van de halfgeleidende processor naar de magnetische opslag is echter niet direct.Deze tijdrovende gegevensoverdracht wordt vaak gezien wanneer een computer wordt opgestart en het besturingssysteem wordt geladen.

met behulp van spintronics, een magnetische halfgeleider zou deze buffer elimineren en de snelheid van computers aanzienlijk verhogen.Dit type materiaal combineert de functies van magnetische opslag en semi-geleidende verwerking en maakt het mogelijk dat informatie kan worden gemanipuleerd en opgeslagen op dezelfde chip.Een magnetische halfgeleidercomputer kan onmiddellijk worden opgestart, omdat het niet nodig is om gegevens van een afzonderlijk opslagapparaat te laden.

Temperatuur is een van de belangrijkste uitdagingen bij het bouwen van magnetische halfgeleiderapparaten.Materialen vertonen typisch zowel magnetisch als semi-geleidend gedrag bij zeer lage temperaturen;Dit is een belangrijk probleem, omdat computers moeten kunnen werken bij kamertemperaturen om praktisch te zijn.Veel wetenschappers experimenteren met de combinatie van verschillende stoffen, om een materiaal te creëren dat ferro-magnetisch en semi-geleidend is bij nominale temperaturen.

Deze materialen hebben andere mogelijke toepassingen naast computerapparaten.Magnetische halfgeleiders kunnen nuttig zijn bij het creëren van zeer nauwkeurige sensoren.Nieuwe sensoren kunnen mogelijk belangrijke informatie op een enkele eenheid detecteren en opslaan.De ontwikkeling van deze technologie kan ook worden gebruikt voor krachtige en precieze lasers, die nuttig kunnen zijn op het gebied van geneeskunde.