北海道大學副教授 Takaaki Koga 的研究小組與神戶大學、慶應大學和 NTT 合作,開發了一種根據自旋狀態篩選作為電流流動的電子的方法。它將極大地擴展利用電子自旋開發器件的方式。

 當今計算機中使用的半導體器件是利用電子的電荷特性(即所謂的負電)來運行的。然而,使用這種方法,性能提升的極限正在逼近。正在研究一種使用自旋的方法,這是電子的另一種特性,作為克服這一問題的一種方法。通常,在包括半導體在內的大多數物質中,逆時針和順時針電子成對存在,相互抵消了彼此的自旋特性。為了利用自旋來實現半導體器件,必須將它們分離並恢復自旋的特性。

本研究的目的是從理論上預測恢復自旋特性的自旋產生的條件。為此,我們設想了一種元素,通過交替堆疊五層由不同配方的銦、砷等製成的兩種半導體,具有像坑一樣限制流動電子的效果。從理論上講,可以通過對捕獲的電子施加磁性來選擇兩種類型的自旋。

利用以這種方式出現的電子自旋被認為是開發下一代半導體器件的關鍵,並有望成為未來提高計算機性能的驅動力。然而,這項研究僅在理論上成功地預測了自旋選擇的方法,預計未來將在實驗水平上實現。

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