Спинтроника совершает прорыв: Как изменятся компьютеры с новым открытием

Университет Калифорнии в Риверсайде (UCR) возглавил масштабное исследовательское начинание в области антиферромагнитной спинтроники, получив финансирование в размере около 4 миллионов долларов. Эта передовая технология обещает ускорить и уплотнить хранение и обработку информации, используя квантовый спин электронов.

В течение следующих трех лет UCR и его партнеры будут изучать применение антиферромагнитных материалов для расширения возможностей современной микроэлектроники. Антиферромагнитная спинтроника может привести к созданию высокоскоростной памяти и более интеллектуальных вычислительных систем благодаря использованию квантовой механики.

Профессор физики и астрономии UCR Цзин Ши подчеркнул, что полупроводниковая микроэлектронная промышленность нуждается в новых материалах и механизмах для поддержания технологического прогресса. Он выразил уверенность, что возглавляемый им проект укрепит лидерство Калифорнийского университета в этой области и позволит привлечь дополнительное финансирование.

Спинтроника, использующая квантовое свойство спина электронов для обработки информации, предлагает более быструю и компактную альтернативу современным технологиям на основе ферромагнетиков, применяемым в чипах памяти и жестких дисках. В отличие от ферромагнетиков, где все спины электронов выровнены в одном направлении, антиферромагнетики имеют чередующиеся направления спинов, что обеспечивает более высокую плотность памяти и скорость записи, поскольку соседние биты не мешают друг другу.

Кроме того, антиферромагнетики обладают потенциалом в вычислительной технике, особенно в магнитных нейронных сетях. Некоторые антиферромагнетики способны переносить спиновые импульсы на большие расстояния с минимальными потерями энергии, что позволяет обрабатывать информацию через несколько нейронных слоев, аналогично биологическим нейронным сетям. Этот процесс возможен благодаря квантовому состоянию, называемому спиновой сверхтекучестью, когда спиновые импульсы эффективно перемещаются по материалу без значительной диссипации.

Проект под названием "Антиферромагнитная спинтроника для передовой памяти и вычислений" сосредоточится на изучении этих специальных антиферромагнетиков и исследовании их потенциала. Исследователи планируют использовать лабораторные установки в UCR, а также в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли и Национальной лаборатории Ок-Ридж. В проекте примут участие научные сотрудники и аспиранты, сообщает SciTechDaily.com.