Новости Hardware

Российские учёные продвинулись в изучении «транзисторов» будущего, основанных на переключении спиновых состояний электронов

Разработчики почти вплотную подошли к границе возможностей классических техпроцессов, когда производительность определяется двумя ключевыми характеристиками транзисторов — скоростью переключения и допустимыми токами. С другой стороны всё упёрлось в ограничения по потреблению и тепловыделению, и всё вместе заставляет искать альтернативы транзисторам. Одной из таких альтернатив является спинтроника, когда в ход идут энергетически слабые квантовые явления.

Иллюстрация перехода между двумя состояниями. Источник изображения: Aleshin et al. / Angew. Chem. Int. Ed., 2021

Иллюстрация перехода между двумя состояниями. Источник изображения: Aleshin et al. / Angew. Chem. Int. Ed., 2021

Учёные давно экспериментируют с передачей момента импульса элементарных частиц или спина. Это неотъемлемая квантовая характеристика частиц, которая также выражается в её намагниченности. Чтобы изменить спиновое состояние электрона и его магнитный момент требуется очень и очень мало энергии — кратно меньше, чем для течения тока и переключения состояний транзистора. Задача учёных найти подходящие магнитные материалы для построения молекулярных цепочек, у которых логический сигнал менял бы магнитные состояния у всех молекул в цепи, взамен тока электронов.

Как сообщает журнал «За науку», ученым из МФТИ и их коллегам из Института элементоорганических соединений им. А. Н. Несмеянова и Испании впервые удалось зарегистрировать специфический переход между спиновыми состояниями электронов у соединения железа. Статья о работе опубликована в журнале Angewandte Chemie.

Учёные исследовали поведение молекулярной системы с двумя ионами двухвалентного железа, каждый из которых мог существовать в двух состояниях: высокоспиновом (ВС) и низкоспиновом (НС). Два состояния из четырёх оказались симметричны друг другу — ВС-НС и НС-ВС, что означает возможность переключения из одного в другое. Фактически это условные 0 и 1, что необходимо как для организации вычислений, так и для устройств хранения (записи) данных. Проблемой было зарегистрировать переход из одного состояния в другое, чтобы подтвердить возможность коммутации. Скорость переключения была слишком высока для регистрации явления.

Зафиксировать явление удалось с помощью метода ядерного магнитного резонанса, при котором регистрируется взаимодействие ядерных магнитных моментов с магнитным полем, магнитными моментами неспаренных электронов и ядерных магнитных моментов с магнитными моментами электронов. В этой работе удалось впервые зарегистрировать переход между ВС-НС и НС-ВС состояниями, что открывает возможность к экспериментам с логическими цепочками и позволяет рассчитывать на движение в сторону спиновой электроники. Добавим, чуть больше подробностей можно найти по этой ссылке.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
Прежде чем оставить комментарий, пожалуйста, ознакомьтесь с правилами комментирования. Оставляя комментарий, вы подтверждаете ваше согласие с данными правилами и осознаете возможную ответственность за их нарушение.
Все комментарии премодерируются.
Комментарии загружаются...
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Московские камеры видеонаблюдения будет контролировать нейросеть за 4,2 млрд рублей 3 мин.
Пользователи Instagram теперь могут создавать 3D-аватары 5 мин.
Европейский регулятор призвал к запрету энергоёмких режимов майнинга криптовалют 2 ч.
Власти Китая потребуют от интернет-гигантов получать одобрение на инвестирование или привлечение капитала 2 ч.
В игровой сервис Netflix вошёл карточный роглайк в стиле Hearthstone 2 ч.
Глава Activision Blizzard подумывал купить крупное игровое издание для «смягчения» ситуации после скандала с домогательствами 2 ч.
До конца года будут запущены сервисы TON Foundation от последователей Дурова 3 ч.
Apple: из-за антимонопольных законов «миллионы американцев» могут пострадать от вредоносных атак 3 ч.
Журналисты выставили первые оценки Rainbow Six Extraction — идеальная игра для Game Pass? 3 ч.
AMD выпустила драйвер Radeon Adrenalin 22.1.2 с поддержкой Radeon RX 6500 XT и других новых видеокарт 4 ч.
На Amazon появились лутбоксы с видеокартами — вероятность выиграть Radeon RX 6000 или GeForce RTX 3000 равна 2 % 3 мин.
Поглощение Microsoft компании Activision Blizzard привлечёт повышенное внимание антимонопольных органов 9 мин.
Обрыв интернет-кабелей из-за землетрясения вынудил Королевство Тонга использовать лодки, радиостанции и спутниковые телефоны для поддержки связи 42 мин.
AMD представила Radeon PRO W6400 — бюджетную профессиональную видеокарту с 6-нм чипом и ценой $229 2 ч.
Emirates, Air India и другие авиакомпании отменили рейсы в США из-за вышек 5G-сетей рядом с аэропортами 3 ч.
Samsung случайно показала загадочный планшет с «чёлкой» — вероятно, это Galaxy Tab S8 Ultra 3 ч.
Перспективным источником лития для аккумуляторов станут геотермальные источники 4 ч.
Акционеры Tesla через суд потребовали у Маска $13 млрд за поглощение SolarCity 4 ч.
Intel договорилась с ASML о поставке оборудования для запуска техпроцесса 18A в 2025 году 4 ч.
IDC: ежегодный прирост расходов на облачную инфраструктуру вычислений и хранения останется в пределах 12,4% до 2025 года 4 ч.