Yhdysvaltalaisen Cornellin yliopiston tutkijat ovat nyt onnistuneet valmistamaan uudenlaisen spin-tunneli-kenttävaikutustransistorin (TFET), joka rakentuu kaksiulotteisesta van der Waalsin materiaalista. Komponentin resistanssia voidaan muuttaa sähkökentän avulla.
Uudenlaisen TFET-transistorin porttijännite kytkee tunneliesteen välikerroksen antiferromagneettisten ja ferromagneettisten tilojen välillä vakiomagneettisuudessa lähellä spinin kiepsahduksen siirtymää, mikä muuttaa tehokkaasti ja reversiibelisti rakenteen johtokykyä.
Ohjaamalla sähköisesti magnetoinnin olemusta, aiempien ratkaisujen spinvirran sijaan, uudenlainen spin-TFET saavuttaa hyvän ja heikon johtavuuksien suhteen, joka lähestyy 400 prosenttia. Tämä viittaa siihen, että rakenne voi olla arvokkaita myös ei-haihtuvien muistisovellusten kehittämisessä.
Spin-TFET perustuu kaksoisporttisiin grafeeni/CrI3/grafeeni tunneliliitoksiin. Sen ambipolaarinen käyttäytyminen ja tunnelijohtavuus ovat riippuvaisia magneettisen eristeen järjestysmuodosta tunneliesteessä.
Uudenlainen transistori, joka perustuu pikemminkin elektronin spiniin kuin varaukseen eli spintransistori, voisi mahdollisesti tarjota haihtumattomia datavarastoja ja parantaa suorituskykyä verrattuna perinteisiin transistoreihin.
Monia lähestymistapoja on tutkittu spintransistoreiden toteuttamiseksi, mutta niiden kehityksessä on edelleen merkittäviä haasteita. Hiljattain löydetyt kaksiulotteiset magneettiset eristeet, kuten kromitrijodidi (CrI3), tarjoavat sähköisesti muutettavan magneettisen muutoksen ja tehokkaan spin suodatusvaikutuksen ja voivat siten tarjota uusia toimintaperiaatteita spintransistoreille.
Lisää: Advanced material-tiedelehden uutinen (LINKKI) ja Ctutkijoiden artikkeli Nature-lehdessä (LINKKI) sekä laajemmin tutkimusalueesta Nanobitteja-sivuston Kvanttiutuvia transistoreita -koosteartikkelista (LINKKI)
Kuva: Lindsay France/Cornell University Photography
Päivitetty linkkejä 26.4.2019
Tärkeimmät teknologiauutiset kätevästi myös uutiskirjeenä! Tilaa (LINKKI)
LUE – UUTTA – LUE – UUTTA – LUE – UUTTA
Uusi ammattilehti huipputekniikan kehittäjille – Lue ilmaiseksi verkosta
https://issuu.com/uusiteknologia.fi/docs/1_2019/