Группа физиков из Калифорнийского университета в Беркли и Сити-колледжа Нью-Йорка смогла добиться возникновения спинтронного эффекта в типичном полупроводнике при нормальных условиях без применения сложной техники.

В эксперименте использовался свободно продаваемый лазер для проведения шоу. Его режим работы слегка скорректировали, чтобы генерируемый свет с круговой поляризацией оказывал нужное воздействие на образец арсенида галлия. Эффект упорядочивания собственных магнитных моментов ядер атомов наблюдался в материале на глубину до 500 мкм.

Луч лазера проходит через отверстие диаметром 1 мм и вызывает изменения спинового состояния ядер атомов арсенида галлия
Возможность управления спином атомных ядер лежит в основе создания спинтронных и квантовых компьютеров. Наиболее важной задачей является разработка методов выборочного изменения знака и контроля над локальной степенью упорядоченности собственных магнитных моментов атомов с учётом их позиций в кристаллической решётке.

До недавнего времени все имеющиеся способы избирательного управления спинами отдельных атомов были пригодны только в условиях сверхсовременной лаборатории. Предлагались методы криогенной техники, ядерного магнитного резонанса, синтеза моноизотопных веществ высочайшей степени чистоты и другие экстраординарные решения. Охлаждение до нескольких микрокельвинов, оснащение мощными сверхпроводящими магнитами или использование искусственных бриллиантов на основе спин-нейтральных изотопов C12 – все эти невыполнимые при массовом производстве требования отдаляют революцию в компьютерной отрасли.

Результаты новой работы под руководством профессора Реймера демонстрируют возможность изменения ориентации собственных магнитных моментов ядер обычного полупроводника (GaAs) только под действием когерентного света без использования ферромагнетиков, глубокого охлаждения и изменений в процессе литографии. Управление осуществляется комбинированием поляризации, интенсивности и длины волны в разных режимах.

Исследование не только имеет важное значение в спинтронике, выводя её возможные сферы ближайшего применения за рамки нового типа памяти MRAM, но и представляет собой важный шаг на пути создания квантовых компьютеров реалистичной архитектуры.

Реклама на Компьютерре