实用自旋波晶体管一步更近

格罗宁根大学的物理学家们只用电流来改变自旋波在磁铁上的流动。这是对自旋晶体管，需要构建自旋电子器件的一个巨大的一步。这些承诺比传统的电子产品更节能；

图片说明：对磁振子晶体管示意图。该装置由钆镓石榴石（GGG）基板，薄的钇铁石榴石薄膜（YIG磁绝缘体）和铂电极（对YIG表面灰结构）。两边的窄电极用于注入和检测实验，和广泛的中间电极调制器的联系：通过发送一个直流电流通过调制器，可以影响磁绝缘体磁密度。一个积极的直流电流产生额外的磁振子，而负的电流减小磁密度。这使得外层的电极之间的电流的增加或减少的磁振子。（图片：鲁工大学/格罗宁根大学）

自旋是电子的量子力学性质。简单地说，它使电子表现得像一个可以指向上下的小磁罗盘针。这可以用来传输或存储的信息，产生的自旋电子器件，保证正常微电子的几个优点。

在传统的计算机中，需要单独的设备进行数据存储（通常使用磁处理）和数据处理（电子晶体管）。自旋电子学可以集成在一台设备上，所以它不再是必要的移动存储和处理单元之间的信息。此外，自旋可以以非易失性方式存储，这意味着它们的存储不需要能量，与普通ram存储器相反。这一切都意味着自旋电子学可能能够更快、更节能的电脑。

波

要实现这一点，必须采取许多步骤，必须获得许多基本知识。在先进材料的格罗宁根大学泽尼克学院的物理学教授Bart van Wees纳米器件的物理组是在本领域的前沿。在他们最新的研究中，他们提出了一种基于磁振子自旋晶体管。磁振子，或自旋波，是一种波在磁性材料才发生的。”您可以查看磁振子作为一种波或粒子，如电子，Ludo Cornelissen解释说，在车上我们组和该论文的第一作者，博士生。

在他们的实验中，Cornelissen和范我们生成，磁性材料的磁振子，而且电绝缘。电子不能通过磁铁，但是自旋波可以像体育场里的波浪一样移动，而旁观者都保持在适当的位置。Cornelissen用一条白金注入磁振子做成钇铁石榴石磁（YIG）。”当电子电流通过带状物时，电子被与重原子的相互作用散射，这一过程被称为自旋霍尔效应。散射取决于这些电子的自旋，所以自旋向上和向下旋转的电子被分离。

自旋翻转

在铂和YIG的接口，电子反弹不能进入磁铁。”当这种情况发生时，它们的自旋从上到下翻转，反之亦然。然而，这会导致一个平行自旋翻转YIG，它创建了一个磁振子的磁振子穿过物质可与二铂条检测。

我们前段时间通过磁铁描述了这种自旋输运。现在，我们已经迈出了下一步：我们想影响运输。这是在注射器和检测器之间使用第三条铂条进行的。通过施加一个正的或负的电流，它是可以从它的传导渠道或漏磁振子注入额外的磁振子。”这使我们的设置类似于场效应晶体管。在这种晶体管中，栅电极的电场减小或增加了通道中自由电子的数目，从而关闭或增大电流。

Cornelissen和他的同事表明，磁振子的自旋电流增加，而引流导致显着减少。”虽然我们不能关掉磁振子电流完全，该装置作为一个晶体管，Cornelissen说。理论模型表明，降低器件的厚度可以增加周期消耗足以阻止电流完全磁振子。

超导电性

但还有另一个有趣的选择，说明Cornelissen的主管Bart van Wees：“在一个薄的装置，可以提高磁振子量在通道的一个水平上，他们会形成玻色爱因斯坦凝聚体，这是负责超导现象。它发生在室温下，与正常的超导性相反，这种超导性只发生在非常低的温度下。

研究表明，YIG自旋晶体管可以制造的，而且从长远看，这会产生一个自旋超导材料。该系统的优点是，自旋注入和自旋电流的控制是一个简单的直流电流来实现的，这些自旋电子器件与正常电子兼容。”我们的下一步是看看我们是否能实现这个承诺，我们认为范。