Микроэлектроника: В США разглядели ферромагнитный полупроводник в паре ванадий-йод

В США в лаборатории Эймса (Министерство энергетики США) обнаружены особые свойства слоистого ферромагнитного полупроводника (ФМПП), которые можно задействовать в так называемой спинтронике. Об этом пишет Science Daily.

Спинтроника - микроэлектроника, где 0 и 1 задаются спином электрона. Переворот спина электрона на противоположный почти не требует энергии, соответственно, решается сложная проблема выделения и отвода тепла от микроэлектронных изделий, что позволяет повышать плотность расположения элементов на кристалле. Согласно прогнозам, переход от современных кремниевой транзисторной электроники на спинтронную может занять не менее 20 лет.

ФМПП-материалы могут найти применение в квантовой электронике, например, для создания спиновых транзисторов. В американской лаборатории необходимые свойства обнаружились у такой пары, как "ванадий-йод" VI3, в микроэлектронике уже есть опыт работы с этим материалом.

Что же это за свойства? Это, в частности, возможность управления токами, изменяя намагниченность, а также возможность изменения таким образом площади активности участков слоистого полупроводника. К сожалению, структурные изменения происходят при температуре 78 К (-195 C), тогда как для практического использования желательно, чтобы свойства проявлялись при комнатной температуре. Источник: onlinelibrary.wiley.com.

Со спинтроникой экспериментируют не только в США. Исследования различных новых материалов идут и в России, например, в НИЦ Курчатовского института работают с так называемым силиценом. Этот материал пока что требует для работы низких температур (порядка -223 C или 50К). Источник: nature.com

В Индии также идут исследования в области спинтроники. В исследовательском центре S N Bose National Centre for Basic Sciences в Калькутте работают над процессом так называемой "спиновой накачки" с помощью импульсного фетосекундного лазера. Как ожидается, процесс может стать основой для создания быстрой динамической памяти на спиновом эффекте (она не будет страдать от проблем перегрева), да и пути создания логических вентилей также просматриваются. Источник: deccanherald.com

Не отстают исследователи из Китая, Японии и Объединенного Королевства, а также ряда других стран.

Насколько востребованы такие материалы в современной практической микроэлектронике, основанной на кремниевых технологиях? Пока что об этом говорить рано. Сейчас идет по-сути накопление знаний, поиск элементов для фундамента, который в дальнейшем может послужить основой для новой электроники и вычислительной техники. Тем не менее, не следует думать, что спинтроника это что-то, что может найти практическое применение лишь через много десятков лет. Темой уже давно занимаются далеко не только в академических научных центрах, но также и в лабораториях крупнейших производителях современных полупроводниковых приборов. Варианты использования просматриваются в таких областях, как хранение данных, полупроводниковые лазеры, СВЧ-устройства, квантовые вычисления, а также электромобили и промышленные электромоторы.

Pioneer Reports недавно представила список компаний в исследовании "Spin Transport Electronics Market by Major Players, Size, Segmentation, Market Dynamics & Forecast 2023", источник: microfinancejournalism.com

• Advanced MicroSensors, Corporation
• Applied Spintronics Technology
• Atomistix A/S
• Crocus Technology
• Everspin Technologies
• Freescale Semiconductor
• Intel Corporation
• NVE Corporation
• Organic Spintronics s.r.l
• QuantumWise A/S
• Rhomap Ltd
• Spin Transfer Technologies
• Spintronics International Pte

За новостями микроэлектроники и полупроводников удобно следить в телеграм-канале RUSmicro