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Spintronics:原子型の絶縁体は、スピンの輸送にどのように役立つか

Spintronicsは、情報処理と保管に電子のスピンを使用する可能性を探る物理学と工学の急速に発展している分野です。 Spintronicsの重要な課題の1つは、長距離でスピンを効率的に輸送できる材料を見つけることです。

最近のブレークスルーでは、カリフォルニア大学バークレー校の研究者は、窒化窒化ホウ素(H-BN)と呼ばれる原子型絶縁体がスピンを高い効率で輸送できることを発見しました。この発見は、現在の技術よりも速く、よりエネルギー効率の高い新しいスピトロニックデバイスへの道を開く可能性があります。

以前の研究では、H-BNは優れた熱の導体であることが示されていますが、スピンを輸送する能力は知られていませんでした。バークレーの研究者は、H-BNのスピン輸送特性を測定するために、スピン偏光走行トンネル顕微鏡と呼ばれる手法を使用しました。彼らは、H-BNが100%近くの効率でスピンを輸送できることを発見しました。これは、スピン輸送のために研究されている他の材料よりも大幅に高くなっています。

研究者は、H-BNの高いスピン輸送効率はそのユニークな電子構造によるものであると考えています。 H-BNは層状材料であり、層は弱いファンデルワールスの力によって結合されます。これにより、レイヤーは互いに通り過ぎることができ、スピン輸送を妨げる可能性のある欠陥の数が減少します。

H-BNがスピンを高い効率で輸送できるという発見は、スピントロニクスデバイスの開発に大きな影響を与える可能性があります。 Spintronicsデバイスは、従来の電子デバイスよりも速く、エネルギー効率が高く、信頼性が高いと予測されています。高速コンピューティング、データストレージ、エネルギー収穫など、さまざまなアプリケーションに使用できます。

カリフォルニア大学バークレー校の研究チームは、H-BNおよびその他の材料のスピン輸送特性の研究を続けています。彼らは、スピンをさらに効率的に輸送できる新しい材料を開発したいと考えています。これにより、Spintronicsデバイスの新しい可能性が開きます。

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