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

Passar perfekt i 3D

18 mars 2019

De flesta har väl stått i ett provrum och undrat om kläderna är måttade efter Snövits sju dvärgar. För e-handelskunder blir lösningen att beställa hem flera plagg och skicka tillbaka de som inte passar, vilket är ett växande miljöproblem. Avatarer och 3D öppnar nya möjligheter att hitta rätt storlekar.

SKL:s plan till regeringen

18 mars 2019

Idag har regeringen tagit emot SKL:s nationella handlingsplan för digitalisering av skolan. I rapporten finns totalt 18 konkreta initiativ som ska ta tillvara digitaliserings möjligheter.

Pimpade pixlar

15 mars 2019

Det mänskliga ögat är överlägset all kamerateknik. Nu visar ny forskning vid BTH, Blekinge Tekniska Högskola, att man med hjälp av teknik kan förbättra sensorn i kameran så att bilderna blir mer likt det vi ser med blotta ögat.

Einride ut på vägarna

15 mars 2019

Transportstyrelsen har gett Göteborgsföretaget Einride klartecken att utföra tester med självkörande lastbilar på allmän väg. Därmed blir Einride den första helt förarlösa lastbilen i Sverige i trafik.

AI mot diabetes

14 mars 2019

Det är känt sedan länge att diabetes typ 1 medför en ökad risk för bland annat hjärt-kärlsjukdom. Nu har forskarna tagit hjälp av AI för att identifiera vilka faktorer som har tydligast samband med sådana komplikationer.

Regeringens krav på 5G

14 mars 2019

Regeringen vill kunna stoppa företag som inte uppfyller säkerhetskraven från att delta i uppbyggnaden av de nya svenska 5G-näten.