IBM vil fremme Spintronics forskning

Fedt nok. Men det lyder rimeligt dyrt?

Det med at styre retningen på elektroner lyder noget vildt... :)

Tror jeg ikke du skal regne med, det er vist bare den videnskabelige forklaring på en relativ simpel process der bare er gjort MEGET fin. Men lyder da godt.

omend dog pænt spændende da elektroner jo som bekendt fylder en tusindedel af hvad et atom fylder.

#3

Du mener vel en tusindedel af et proton/neutron?!
For ellers er det vist en lidt for generel udtalelse...

s/fylder/har en masse paa

Men nu er der jo heller ingen der har sagt at én enkelt elektron kommer til at repræsentere et logisk 1 eller 0. Det kan jo sagtens være at der er tale om retnigen på tusindvis, ja millioner elektroners løbebane, inden for et begrænset felt.

#6 ja det ville naturligvis gøre det nemmere at lave. Så gør det nok ikke så meget at et par stykker går den forkerte vej, hvis de flytter en milion elektroner for hvert bit...

Regnestykke:
Lad os sige at der går 1,1 milion elektroner på en bit...

Hvor mange elektroner skal jeg så bruge for at skrive: Software

??? Det er jo faktisk ret nemt...

Sorry ja, en tusindedel af 1 proton/neutron self. Den teknologi har potentiale :))

"Ved at kontrollere hvilken retning elektronerne roterer i..."

Nu vil jeg meget nødig ha at der går alt for meget Star Trek i den her diskussion, men en elektron der roterer i modsat retning, er det ikke en positron, i.e. antistof?

Eller det var måske ikke det de mente?

#9

Det er vist ikke rotationsretningen der menes, det er den retning elektronen vender. Jeg er ikke eksper i fysik, men jeg ved da at elektroner sidder i par, og at de drejer sig i forhold til hinanden ligesom almindelige magnetfelter, dvs. ved at påvirke en elektron i et elektronpar kan man påvirke den anden elektron i elektronparret, uden at have sat mig så meget ind i det, vil jeg gætte på det er det de udnytter.

#9
nej en positron er en elektron med en positiv ladning.
ladningen bliver ikke ændret af at man ændre rotationen af elektronen

Spintronics er flere teknologier - den ene findes allerede i hard-diske, i form af sensorer der er ekstremt følsomme overfor magnetfelter.

Den næste er MRAM som der er tale om her, der muligvis kommer på markedet i løbet af få år. Det kommer (forhåbentlig) til at kunne bruges som alm. RAM, bortset fra at den ikke slettes når man slukker strømmen. En top-nice ting at bruge som boot-medie el. hukommelseskort :-)

Den sidste idé er at gøre selve processoren spintronics-baseret. Dvs., at komponenterne vil flippe elektronens spin op/ned i stedet for at flytte dem rundt. På den måde slipper man for varmetab fra modstand i ledningerne, og det er et af de problemer der i øjeblikket forhindrer os i at få hurtigere og mindre processorer. (Se poll om grafikkort ;-) Desværre er dette kun sød fremtidsmusik i øjeblikket - der eksperimenteres på de allermest grundlæggende komponenter, som f.eks. at lede en strøm af "ensrettede" elektroner ind i en halvleder. Disse eksperimenter er desuden så fintfølende at de skal laves ved temperaturer lige over det absolutte nulpunkt, hvilket ikke er så praktisk til desktopbrug... Det skal nu ikke forhindre mig i at skrive mit speciale i skidtet :-)

#10: Der er ikke tale om en par-effekt - det kan udmærket gøres med enkelte elektroner. Det handler om elektronens spin - enhver elektron har en "indbygget magnet" der så kan pege i forskellige retninger.

Når det hedder "spin" er det fordi vi ved at en kredsstrøm danner et magnetfelt - det er idéen bag en spolemagnet som vi kender den fra folkeskolens fysiktimer. Vi ved så at elektronen har ladning, og hvis man forestiller sig at den spinner om sig selv kan det forklare magnetfeltet. Det er dog en rigtig dårlig forklaring, for i denne sammenhæng er vi nødt til at betragte elektronen som en punktpartikel, hvilket vil sige at ladningen slet ikke bevæger sig alligevel. Problemet er at den RIGTIGE forklaring involverer enten kommutatorrelationer mellem rotationsoperatorer eller relativistisk kvantemekanik (Dirac-ligningen). Det får man tidligst på 2. år af fysikstudiet.

Til alt held kan man til daglig brug godt klare sig med billedet af den lille spinnende kugle, eller evt. bare sige at "elektronen er en magnet, sådan er DET".

#13

I see your point, men noget helt andet er, at de vel ikke kan bruge elektronerne hver for sig, medmindre de da på en eller anden måde kan holde dem stabile uden at de er i par.

Eller skal jeg tage ekstra timer?

#12, #13. Pjat med dig, jeg har en magnetoresistiv effekt på 6% i magnetitpulverpiller ved RT (10.5% ved 115K hvor effekten topper) kokkereret i et standard kemilab. Tyndfilmsforsøg har opnået effekter over 100% (Coey, Ziese m. fl.). Nu mangler jeg "bare" at lave noget lithografi på det, så skal du bare se løjer! Er du i nanomagnetismegruppen kanske?

Hvad hulen er iøvrigt det med at man ikke behøver sende en strøm igennem spintronicskomponenter? Jeg mente da ellers at hele humlen med spintronics var feltkontrolleret spredning ved domænegrænserne? Hvis jeg har misset noget må du MEGET gerne lige stikke mig et hint. Jeg afleverer speciale i august....

#14 Det er bestemt ikke givet at alle elektroner optræder i par. Tværtimod siger Hund's (!) 1. regel for isolerede atomer at de vil maksimere deres elektronspin (dvs. at hvis der er flere energiækvivalente ufyldte orbitaler vil atomet fylde dem halvt (der er plads til en spin-op og en spin-ned i hver orbital) med enkelte atomer med samme spin. For faste stoffer er det mere kompliceret, men elektronerne kan sagtens føjte uparrede rundt alligevel. Det er blandt andet derfor vi har ferromagneter.

Spintronics kan virke ved, at man skaber et stof der kun er i stand til at have ledningselektroner med spin parallelt (eller antiparallelt) med dets magnetisering. Prøver man at sende en strøm fra et domæne med magnetisering i en retning ind i et domæne med modsat magnetisering er der ikke "plads" til dem, og de vil blive "spredt" (reflekteret) ved domænegrænsen. Sørger man derimod for at magnetiseringen er ens kan strømmen løbe frit.