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

Bäst på stadsnät

23 september 2020

Mittnät har utsetts till årets stadsnät. Motiveringen till utnämningen är bland annat förmågan att ta tillvara nio kommuners olikheter och att dela med sig av erfarenheter.

Twitter väljer vita

23 september 2020

Twitter algoritm behandlar inte svarta ansikten på samma sätt som vita. Diskrimineringen upptäcktes efter en liknande diskriminering i videomötesprogrammet Zoom.

Dödsorsak ransomware

22 september 2020

På grund av en ransomware-attack kunde en tysk ambulans inte åka till närmsta sjukhus. Färden tog en timme extra, vilket ledde till att en patient omkom.

Osund gaming

22 september 2020

Dataspelsberoende är ett nytt diagnostiserbart beroende. Ett forskningsprojekt på Luleå universitet ska nu öka den vetenskapliga förståelsen för diagnosen. 

Sajt med API:er

21 september 2020

Dataportal.se ska förbättra Sveriges förmåga att ta tillvara data som strategisk resurs. Via den nya sajten går det att söka, hitta och utforska data och inom kort även att söka API:er.

Säkerhet i skolan

21 september 2020

KTH utbildar skolelever i it-säkerhet. Planen är att 10 000 av Sveriges grundskoleelever ska utbildas inom projektet #290CyberSecurity.