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英美研发出首个高温自旋场效应晶体管

  英美开发出了第一个高温自旋场效应晶体管

  带来新的气氛
2010年12月25日来源突破将给电子与信息技术领域:科技日报作者:刘霞来源:据美国物理学家组织网12月23日报道,美国得克萨斯大学德克萨斯大学物理学家格罗斯纳夫领导的一个国际科学组织23日发表的“科学”杂志宣布,他们研制出了第一个在高温下工作的由电源供电的自旋场效应晶体管(FET)基于电子自旋,其包含AND逻辑器件。新的突破将带来半导体纳米电子和信息技术领域的新面貌。英国剑桥大学日立剑桥实验室,诺丁汉大学,捷克科学院和查尔斯大学的研究人员首次将自旋螺旋和异常霍尔效应相结合,创造出了这个自旋FET,其中包括AND逻辑器件是在1989年首次提出的。自旋FET的概念是科学家实现AND门的第一个逻辑器件。 \\ u0026晶体管发现60年来,其运作依然基于半导体和电子电荷检测的电子操作相同的物理原理。随着晶体管越来越小,尺寸越来越小,科学家们开始将注意力集中在创造新的物理经验法则上,这些经验法则使用电子基本磁运动(自旋)而不是电荷作为逻辑变量。二十年来,科学家一直认为操控半导体中的电子并检测突破这一点的电子自旋将有助于开发旋转晶体管在实验室中很难实现。现在,这项新研究证实了最近在自旋控制和检测中发现的量子相对论现象,即自旋晶体管的概念可以成为现实。为了观察电子的运行和检测自旋,团队专门设计了一个平板光子二极管(而不是一个循环使用的循环使用的光源),并将其放置在晶体管的隧道附近。研究人员通过在二极管上照射光,将光激励电子注入晶体管,而不是通常的自旋极化电子。然后施加到栅电极的电压通过量子相对论效应来控制电子的自旋。这些效应也是装置内产生横向电压(代表输出信号)的原因,这取决于晶体管中移动电子的自旋方向。日立剑桥实验室的高级研究员Jorge Wendllich强调观察到的输出电信号在高温下也很强烈,并且与入射光的偏振度成线性关系。因此,该装置还表明,科学家们已经实现了一种能够直接将光偏振转换为电压信号的功率控制固态偏振计。他表示,未来医生可以利用该装置检测手性分子的浓度来测量患者的血糖或酒精浓度,这种新型装置在自旋电子学领域被广泛使用,可以作为一个有效的工具来操纵和检测半导体中的电子自旋而不破坏自旋极化电流Wendellich承认目前还不知道自旋装置是否可以取代目前用于信息处理设备的常用电子电荷晶体管,研究转向科学家“从理论猜测的担忧转移到微电子设备模型的发展上来。点击

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