Дефекты материалов в спинтронике могут повысить эффективность устройств, открывая путь к новому поколению мощной и энергосберегающей электроники. Спинтроника использует спиновый и орбитальный угловые моменты электронов для хранения и обработки информации, что позволяет устройствам работать быстрее, потреблять меньше энергии и сохранять данные без питания.
Долгое время в спинтронике проблемой были дефекты материалов, которые, облегчая запись данных, увеличивали сопротивление и энергопотребление. Теперь группа из Нинбоского института Китайской академии наук нашла способ превратить это в преимущество. Их исследование, опубликованное в Nature Materials, показало, что дефекты в рутенате стронция (SrRuO3) повышают орбитальную холловскую проводимость и угол, используя механизм орбитальной релаксации типа Дьяконова-Перля. Это открытие может улучшить энергоэффективность устройств спинтроники.
Авторы исследований рассказывают, что процессы рассеяния, обычно снижающие производительность, на самом деле увеличивают время жизни орбитального углового момента, что приводит к усилению орбитального тока. Этот подход кардинально меняет принципы проектирования устройств. Вместо того чтобы устранять недостатки материалов, мы теперь можем их использовать. Экспериментальные данные подтверждают эффективность технологии: специально настроенная модуляция проводимости позволила втрое повысить энергоэффективность переключения. Исследование не только открывает новые горизонты в понимании физики орбитального транспорта, но и переосмысливает подходы к созданию энергоэффективной спинтроники. Работа была поддержана Национальной ключевой программой исследований и разработок Китая, Национальным фондом естественных наук Китая и другими финансовыми организациями.
Источник: Rutab.net
распечатать статью
