格罗宁根大学 本研究中使用的带有弯曲纳米通道的非局部自旋阀的扫描电子显微镜图像
纯自旋流的传输已经实现,并且可以通过改变纳米通道的3D几何形状来控制
信用:达斯等人,纳米字母 为了提高微芯片的效率,现在正在研究三维结构
然而,依靠电子自旋而不是电荷的自旋电子元件总是平坦的
为了研究如何将这些连接到三维电子设备上,格罗宁根大学的物理学家Dr
库马尔·苏拉夫·达斯创造了弯曲的自旋传输通道
和他的同事一起,他发现这种新的几何结构使得独立调节电荷和自旋流成为可能
该结果于2019年9月13日由《纳米快报》杂志在线发布
Das从两个主要问题开始:如何使用几何图形调整自旋电流,以及如何在三维纳米结构中创建自旋输运
电子自旋是一种量子力学性质,一种可以用来传递或存储信息的磁矩
自旋已经用于存储器存储,也可以用于逻辑电路
弧形建筑 “到目前为止,大多数自旋电子器件都是基于平面结构
“我们想找出自旋流在弯曲通道中的行为,”达斯说
使用离子束形成的带有沟槽的氧化硅衬底
丹尼斯·马卡洛夫,达斯种植穿过战壕的铝纳米通道
在这种弯曲的结构中,铝的厚度在纳米尺度上变化,比自旋弛豫长度短
Das使用不同尺寸的沟槽,测量自旋电阻和电荷电流
“我们发现沟槽尺寸的变化对沟道中自旋和电荷传输的影响是不同的,”达斯解释道
“因此,我们能够根据通道的几何形状独立调节自旋和电荷电流
" 新颖的功能 他的同事博士
乌特勒支大学的Carmine Ortix创建了一个理论模型来描述这一现象
“我们的理论清楚地表明,仅使用材料的形状就可以独立调节自旋和电荷特性
这种可能性克服了自旋电子学在现代电子学中应用的现有技术障碍
Ortix
“将低维结构扩展到三维空间可以提供修改传统功能的手段,或者甚至通过适当定制真实材料的形状来推出完全新颖的功能
" “这一发现很重要,因为它允许我们调整自旋电子元件,以匹配电子电路的自旋电流和电荷电流,”达斯说
“它能够将自旋注入器和探测器或自旋晶体管有效地集成到现代三维电路中
“这可能有助于制造更节能的电子产品,因为自旋电子学是制造低功耗器件的一种有吸引力的方式
“我们现在可以使用我们的模型来专门设计渠道
"
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