เซมิคอนดักเตอร์แม่เหล็กคืออะไร?

semiconductor แม่เหล็กเป็นชนิดของสารที่มีทั้งแบบกึ่งรับรู้และ magneticวัสดุกึ่งตัวนำแม่เหล็กก่อให้เกิดแรงดึงดูดคล้ายกับแม่เหล็กปกติFerromagnets ส่วนใหญ่เช่นเหล็กเป็นตัวนำไฟฟ้ามากอย่างไรก็ตามเซมิคอนดักเตอร์แม่เหล็กนั้นไม่ได้เป็นตัวนำอย่างสมบูรณ์หรือทนต่อล้วนๆการผสมผสานที่เป็นเอกลักษณ์ของคุณลักษณะที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าและแม่เหล็กทำให้วัสดุมีประโยชน์ในคอมพิวเตอร์ประเภทใหม่

การศึกษาเซมิคอนดักเตอร์แม่เหล็กเริ่มขึ้นในปี 1970 และ 1980ในช่วงเวลานี้นักวิทยาศาสตร์สังเกตพฤติกรรมไฟฟ้าที่ไม่รู้จักหลายอย่างในโลหะและเซมิคอนดักเตอร์การสังเกตปรากฏการณ์เซมิคอนดักเตอร์แม่เหล็กนำไปสู่ทฤษฎีของสปินโทรนิกสาขาวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ที่เกิดขึ้นใหม่นี้ช่วยให้สามารถควบคุมทั้งการชาร์จและการหมุนของอิเล็กตรอนในขณะที่เซมิคอนดักเตอร์แบบดั้งเดิมเช่นทรานซิสเตอร์สามารถควบคุมค่าไฟฟ้าได้เฉพาะเซมิคอนดักเตอร์แม่เหล็กให้การจัดการที่แม่นยำยิ่งขึ้นของสถานะอิเล็กตรอน

คอมพิวเตอร์มักใช้เซมิคอนดักเตอร์และแม่เหล็กไฟฟ้าสำหรับฟังก์ชั่นแยกต่างหากวัสดุกึ่งตัวนำเช่นชิปซิลิกอนใช้สำหรับการประมวลผลและการคำนวณวัสดุแม่เหล็กไฟฟ้ามักใช้สำหรับการจัดเก็บข้อมูลเช่นบนดิสก์ของฮาร์ดไดรฟ์อย่างไรก็ตามการถ่ายโอนข้อมูลจากโปรเซสเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ไปยังที่เก็บแม่เหล็กนั้นไม่ได้เกิดขึ้นทันทีการถ่ายโอนข้อมูลที่ใช้เวลานานนี้มักจะเห็นได้เมื่อคอมพิวเตอร์ถูกบูตและระบบปฏิบัติการถูกโหลด

การใช้ spintronics, เซมิคอนดักเตอร์แม่เหล็กจะกำจัดบัฟเฟอร์นี้และเพิ่มความเร็วของคอมพิวเตอร์อย่างมากวัสดุประเภทนี้รวมฟังก์ชั่นของการจัดเก็บแม่เหล็กและการประมวลผลแบบกึ่งรับรู้และอนุญาตให้มีการจัดการข้อมูลและเก็บไว้ในชิปเดียวกันคอมพิวเตอร์เซมิคอนดักเตอร์แม่เหล็กสามารถบูตได้ทันทีเนื่องจากไม่จำเป็นต้องโหลดข้อมูลจากอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแยกต่างหาก

อุณหภูมิเป็นหนึ่งในความท้าทายหลักในการสร้างอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์แม่เหล็กวัสดุมักจะแสดงพฤติกรรมทั้งสนามแม่เหล็กและกึ่งนำไฟฟ้าที่อุณหภูมิต่ำมากนี่เป็นปัญหาที่สำคัญเนื่องจากคอมพิวเตอร์จะต้องสามารถใช้งานได้ที่อุณหภูมิห้องเพื่อให้เป็นประโยชน์นักวิทยาศาสตร์หลายคนกำลังทดลองกับการรวมกันของสารต่าง ๆ เพื่อสร้างวัสดุที่เป็นแม่เหล็ก ferro-magnetic และกึ่งนำไฟฟ้าที่อุณหภูมิเล็กน้อย

วัสดุเหล่านี้มีแอพพลิเคชั่นอื่นที่เป็นไปได้นอกเหนือจากอุปกรณ์คอมพิวเตอร์เซมิคอนดักเตอร์แม่เหล็กมีประโยชน์ในการสร้างเซ็นเซอร์ที่แม่นยำมากเซ็นเซอร์ใหม่อาจสามารถตรวจจับและจัดเก็บข้อมูลสำคัญในหน่วยเดียวการพัฒนาเทคโนโลยีนี้ยังสามารถใช้สำหรับเลเซอร์ที่ทรงพลังและแม่นยำซึ่งอาจมีประโยชน์ในด้านการแพทย์