Genom att surfa vidare godkänner du att vi använder cookies. Jag förstår

En smartare it-nyhetssajt

Ny spinn på it

I dagens informationsteknologi används ljus och elektronladdning för att bearbeta och överföra information. Nu har forskare vid Linköpings universitet och KTH hittat svaret på en avgörande utmaning i jakten mindre, snabbare och mer energisnål it.

Text anne hammarskjöld Foto adobestock 16 oktober 2018 digit

atom-med-kompisar.jpg

Länge har forskare världen över undersökt möjligheten att utnyttja ytterligare energi hos elektroner, nämligen deras spinn. Elektronik som utnyttjar både elektronens spinn och dess laddning kallas spinntronik.

Ungefär som jordklotet snurrar runt sin egen axel kan elektroners spinn liknas vid att de roterar medurs eller moturs runt sin axel. Riktningen på rotationen kallas uppspinn respektive nerspinn och kan bära information, på motsvarande sätt som elektronladdningen bär information i dagens elektronik.

Problem vid värme

Informationen som kodas med elektronernas spinntillstånd kan i princip omvandlas till ljus av en ljuskälla, så att informationen kan skickas över långa avstånd i exempelvis optiska fiber. Den här möjligheten att överföra kvantinformation öppnar upp för framtida informationsteknologi som använder både elektronspinn, ljus, och interaktionen mellan dem som kallas opto-spinntronik. Men det har funnits en hake.

– Det största problemet är att elektroner lätt växlar spinn vid högre temperaturer. En viktig aspekt för framtida tillämpningar av opto-spinntronik är att effektiv överföring av kvantinformation behöver kunna ske i rumstemperatur, men vid rumstemperatur är elektronernas spinn nästan slumpmässigt riktad. Det innebär att informationen som kodats med elektronernas spinn förloras eller blir alltför otydlig för att kunna omvandlas på ett tillförlitligt sätt till distinkt cirkulärt polariserat ljus, säger Weimin Chen vid Institutionen för fysik, kemi och biologi, IFM, i ett pressmeddelande.

Spännande språngbräda

Nu har forskare vid Linköpings universitet och Kungliga Tekniska Högskolan designat en språngbräda mot framtidens informationsteknologi i form av en komponent som effektivt kan överföra information som bärs av elektroners spinn till ljus i rumstemperatur.

Den föreslagna komponentens unika förmåga att förstärka spinnsignaler beror på minimala defekter som forskarna har introducerat i materialet. Färre än en per en miljon galliumatomer förskjuts från sina bestämda platser i materialets kristallstruktur.

Forskarna hoppas att komponentkonceptet ska inspirera till nya designer av gränsytor mellan spinn och ljus, som kan få användning inom framtida opto-spinntroniktillämpningar.

Forskningen har finansierats med stöd av Vetenskapsrådet, AFM, regeringens strategiska satsning på avancerade funktionella material vid Linköpings universitet, och Energimyndigheten.

Senaste nytt

Agent smittar 25 miljoner

18 juli 2019

Under täckmanteln att vara en Google-relaterad applikation misstänks den skadliga koden Agent Smith ha infekterat mobila enheter i bland annat Indien och USA. Attacken påminner om tidigare varianter som Gooligan och CopyCat och sker utan inblandning från användarna.

Drönare mot elfel

16 juli 2019

Ölands elledningar har undersökts av drönare och nu meddelar Eon att projektet har varit så framgångsrikt att bolaget planerar för att arbeta på ett liknande sätt i norra Sverige. 

Rekordköpet är klart

12 juli 2019

IBM har nu slutfört förvärvet av Red Hat för cirka 34 miljarder dollar, vilket är den dyraste mjukvaruaffären i historien. Transaktionen stängdes den 9 juli 2019.

Första 5G under jord

12 juli 2019

Telia, Boliden och Ericsson har byggt världens första 5G-nät under jord i Bolidens gruva i Kankberg. Nätet ska användas för att förfina lösningar för automatiserad och hållbar gruvdrift. 

E-kronans osäkra framtid

10 juli 2019

Nordeas chefsekonom Annika Winsth tycker att Riksbanken saknar beredskap i hur e-kronan skulle klara av ett krisläge. Vice riksbankschef Henry Ohlsson är inte lika bekymrad.

Nya i rådet

8 juli 2019

Nu har fem nya ledamöter utsetts till regeringens Digitaliseringsråd. Rådets roll är att vara konsulterande i regeringens arbete med digitaliseringspolitiken.