首款磁电晶体管研制成功
科技日报
2022-04-13 16:23
美国科学家在最新一期《先进材料》杂志上撰文指出,他们研制出了全球首个磁电晶体管,不仅有望帮助满足人们对数字存储器日益增长的需求,将该领域的能耗降低5%,还可将存储某些数据所需晶体管的数量减少多达75%,进一步促进设备的小型化。
最新研究负责人、內布拉斯加大学林肯分校物理学家彼得·道本说:“我们需要一种与硅晶体管工作方式不同的设备,从而缩小设备的尺寸并降低能耗。”
鉴于此,在最新研究中,科学家们没有将常见的电子电荷作为其方法的基础,而是转向了电子另一种与磁性有关的属性——自旋。自旋指向上或下,可像电荷一样代表1或0。研究表明,流经石墨烯的电子可以在相对较长的距离内保持其初始自旋方向,这一特性对于基于自旋电子学的晶体管极具潜力。但控制这些自旋的方向,并使用比传统晶体管少得多的功率,是更具挑战性的任务。
为解决这一问题,研究人员需要在石墨烯下放置合适的材料,经过多年研究,他们找到了氧化铬。氧化铬是一种磁电材料,这意味着通过施加少量电压,其表面原子的自旋可在向上和向下之间翻转。
研究团队指出,当施加正电压时,氧化铬的自旋指向上,迫使石墨烯电流的自旋方向向左偏转,并在这个过程中产生可检测的信号。相反,负电压会使氧化铬的自旋向下翻转,石墨烯电流的自旋方向向右偏转,并产生一个明显不同的信号。道本说:“这有望以极低的能源成本提供极高的保真度。”
文/科技日报记者 刘霞
编辑/范辉
相关阅读
晶体管家族添新成员 我国科学家发明新型“热发射极”晶体管
央视新闻 2024-08-18
首个石墨烯制成的功能半导体问世 天津大学团队承担主要研究与攻关
第一财经 2024-01-07
首个石墨烯制成的功能半导体问世 天津大学团队承担主要研究与攻关
第一财经 2024-01-06
晶体管技术大革新:新技术可使散热能力提高2倍以上!
财联社 2024-01-03
储能颠覆性飞跃:印度科学家研发超微超级电容器……
财联社 2023-10-27
我国科研团队在二维高性能浮栅晶体管存储器方面取得重要进展
新华社 2023-09-19
芯片上“长”出原子级薄晶体管
科技日报 2023-05-04
我国科学家构建出新型人工碳晶体
央视新闻客户端 2023-01-12
最新评论