Magnetyzm półprzewodników
Specjaliści z amerykańskiego Narodowego Instytutu Standardów i Technologii (NIST) jako pierwsi na świecie udowodnili, że specjalnie skonstruowane urządzenie z półprzewodników wykazuje właściwości magnetyczne. Ich prace dają nadzieję na powstanie jeszcze mniejszych i bardziej wydajnych urządzeń elektronicznych, które będą zdolne do przechowywania danych w materiale półprzewodnikowym. Specjalne układy scalone nie tylko przetwarzałyby dane, ale miałyby też do nich bezpośredni dostęp, gdyż same by je przechowywały.
Obecnie szeroko wykorzystuje się magnetyzm do przechowywania danych. Zjawisko takie spotkamy zarówno w dyskach twardych jak i w niszowych pamięciach MRAM. Jednak wszystkie tego typu urządzenia bazują na metalach, a przechowane przez siebie informacje muszą najpierw przesłać do półprzewodnikowego układu, który je przetworzy.
Naukowcy z NIST, Korea University i University of Notre Dame potwierdzili, że w półprzewodnikach zachodzi sprzężenie antyferromagnetyczne - w cienkich warstwach półprzewodnika pole magnetyczne jednej warstwy spontanicznie przybiera kierunek przeciwny do kierunku pola warstwy sąsiedniej.
Najczęściej badanym magnetycznym półprzewodnikiem jest arsenek galu, w którym niektóre atomy galu zastąpiono atomami manganu (GaMnAs). Teoretycznie przypuszczano, że jeśli taki materiał przedzielimy cienkim materiałem o niemagnetycznych właściwościach, odpowiedniej grubości i odpowiednich właściwościach elektrycznych, dojdzie do wspomnianego sprzężenia. Jeśli zaś tak się stanie, to można będzie dowolnie przełączać pola magnetycznego jednej z warstw, tworząc spintroniczny układ logiczny, który będzie reagował nie tylko na zmiany pola elektrycznego, ale również i magnetycznego.
Teraz naukowcy pracujący w Centrum Badań Neutronowych NIST wykorzystali spolaryzowaną reflektometrię neutronową za pomocą której badali wielowarstwowe urządzenie półprzewodnikowe. Neutrony penetrują wszystkie warstwy i dostarczają informacji na temat właściwości magnetycznych każdej z nich. Badania wykazały istnienie sprzężenia antyferromagnetycznego.
Zjawisko to zachodzi co prawda w temperaturze -243 stopni Celsjusza, jednak sam fakt, że istnieje, pozwoli na jego badanie, umożliwi zrozumienie magnetyzmu w półprzewodnikach i może umożliwić skonstruowanie półprzewodnika wykazującego właściwości magnetyczne w temperaturze pokojowej.
Komentarze (6)
Jurgi, 29 listopada 2008, 09:06
waldi888231200, 29 listopada 2008, 19:28
Każdy półprzewodnik, ale i kawałek drutu jak przepływa prąd wykazuje zdolności magnetyczne.
k0mandos, 29 listopada 2008, 20:47
Ale jak łatwo się domyśleć, drut, w którym przepływa prąd, pomimo wytwarzania pola magnetycznego, nie jest dobrym nośnikiem danych. Drogą dedukcji, samo zjawisko wytwarzania pola magnetycznego czy to przez przewodnik, czy nie, nie gwarantuje możliwości gromadzenia danych.
w46, 29 listopada 2008, 22:17
Materiał posiadający właściwości magnetyczne to taki który można namagnesować - drut miedziany, aluminiowy się nie da
Mariusz Błoński, 29 listopada 2008, 22:26
Jasne, że tak
Poprawione.
waldi888231200, 29 listopada 2008, 22:31
Ależ oczywiście że się da , tylko kwestią stwierdzenia tego faktu jest dokładność metod pomiarowych.
Jednocześnie informuję że każdy atom posiada pole magnetyczne w okolicach 80 Tesli a zbliżenie do niego magnesu (lub przepuszczenie przez drut prądu) powoduje uprządkowanie atomów (inną sprawą jest na jak długo i czy w stopniu mierzalnym).