Skip to main content

Spintronics คืออะไร?

spintronics เป็นรูปแบบของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ซึ่งใช้สถานะแม่เหล็ก ( spin ) ของอิเล็กตรอนเพื่อเข้ารหัสและประมวลผลข้อมูลแทนที่จะใช้ประจุไฟฟ้าในทางเทคนิคการหมุนเป็นคุณสมบัติควอนตัมที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิด แต่ไม่เหมือนกันกับแม่เหล็กดังนั้นบางครั้งก็ถือว่าเป็นเอฟเฟกต์ควอนตัมอิเล็กตรอนสามารถมีทั้ง up หรือ down หมุนขึ้นอยู่กับการวางแนวแม่เหล็กแม่เหล็กของวัสดุ ferroelectric, nonconductors ซึ่งกลายเป็นโพลาไรซ์เมื่อสัมผัสกับสนามไฟฟ้ามีอยู่เพราะอิเล็กตรอนจำนวนมากในวัตถุดังกล่าวล้วนมีสปินเดียวกันการคำนวณมันได้รับการอ้างว่าหน่วยความจำ spintronic หรือ MRAM (หน่วยความจำการเข้าถึงแบบสุ่ม Magnetoresistive) มีศักยภาพที่จะบรรลุความเร็วของ SRAM (RAM แบบคงที่) ความหนาแน่นของ DRAM (Dynamic RAM) และความไม่เปลี่ยนแปลงของหน่วยความจำแฟลช

ไม่ผันผวน

หมายความว่าข้อมูลยังคงเข้ารหัสเมื่อปิดพลังงานSpintronics ได้รับการขนานนามว่าเป็นขั้นตอนในทิศทางของการคำนวณควอนตัมเนื่องจากความไม่ผันผวน, MRAM หรือ spintronics อื่น ๆ สามารถใช้หนึ่งวันเพื่อสร้าง

ทันทีบนคอมพิวเตอร์และหน่วยความจำที่สะดวกมากอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลและแบตเตอรี่เทคโนโลยีนี้ยังสามารถใช้ในการสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ซึ่งมีขนาดเล็กลงและเร็วขึ้นและใช้พลังงานน้อยลงมีการคาดการณ์ว่าอุปกรณ์ MRAM จะวางจำหน่ายในปี 2010 โดยมีอุปกรณ์ spintronics อื่น ๆ ที่ตามมาในช่วงวัยรุ่นตอนต้น

การพัฒนาครั้งแรกที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางใน Spintronics คือการแสวงหาผลประโยชน์ของ Magnetoresistance ยักษ์หรือ GMR ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ใช้ในหัวอ่านตอนนี้ของฮาร์ดไดรฟ์ส่วนใหญ่GMR และ spintronics อื่น ๆ สามารถใช้ในการตรวจจับสนามแม่เหล็กขนาดเล็กมากโดยใช้วัสดุที่ไม่ได้เป็นแม่เหล็กที่คั่นกลางระหว่างแผ่นแม่เหล็กสองแผ่นวัสดุนี้เปลี่ยนความต้านทานไฟฟ้าอย่างรวดเร็วขึ้นอยู่กับการวางแนวแม่เหล็กของแผ่นGMR สามารถแข็งแกร่งกว่า magnetoresistance ธรรมดา 100 เท่าบางครั้งอุปกรณ์ GMR เรียกว่า spin valves .

การสังเคราะห์อุปกรณ์ที่ใช้ MRAM สามารถสะดวกเพราะเทคนิคการประดิษฐ์ที่เกี่ยวข้องมีมากเหมือนกันกับเทคนิคการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ซิลิกอนแบบดั้งเดิมข้อเสนอสำหรับอุปกรณ์รวมอิเล็กทรอนิกส์/แม่เหล็กเป็นเรื่องธรรมดาในปี 2545 ไอบีเอ็มประกาศว่าพวกเขาประสบความสำเร็จในการจัดเก็บหนึ่งล้านล้านบิตต่อตารางนิ้วในอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลต้นแบบ