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

IoT hotar industrin

17 januari 2019

Det finns allvarliga säkerhetshål och sårbarheter i radiostyrda fjärrkontroller inom bland annat tillverknings- och gruvindustrin. Det visar en ny rapport från Trend Micro.

Blockkedja för bankjätte

17 januari 2019

2 200 miljarder kronor. Det är värdet på de pengar som den brittiska banken HSBC växlade med hjälp av blockkedjor under 2018 och blir därmed en av de första storbankerna att på allvar pröva tekniken.

Ursäkta, vem är du?

16 januari 2019

Har du problem med att känna igen och placera några av dina mer flyktiga kollegor? Eller kanske rent utav dina vänner? Du kan vara lugn, snart lanseras MyMe. 

Bli en cybersoldat

16 januari 2019

Försvarsmakten startar ett pilotprojekt där 30 värnpliktiga ska utbildas till cybersoldater. Samtidigt meddelar Säkerhetspolisen att deras nationella samarbeten ska stärkas, på grund av allt fler cyberattacker mot Sverige. 

AI mot tjuvskyttar

15 januari 2019

En smart kamera framtagen av Intel ska hjälpa parkväktare i Tanzania att få koll på de jägarna som vill ta livet av savannens däggdjur.

Samarbete för snabbare bilar

15 januari 2019

Nu ska de cirka 100 inbyggda datorerna i ett självkörande fordon kunna kommunicera bättre för vässad funktionalitet. Det är målet för forskningsprojektet Destine och forskare vid Mälardalens högskola, som tar fram ramverket för den nya tekniken.