Спинтроника — молодая отрасль квантовой электроники, изучающая перенос энергии или информации при помощи токов спинов. Эта технология не требует специального полупроводникового материала, а значит, стоимость производства таких устройств будет ниже. Кроме того, спинтронные устройства требуют меньше энергии.

Команда японских ученых при содействии коллег из Университета Майнца (Германия) доказала, что недавно разработанный слоистый материал может выполнять функции переключателя спинового тока. С его помощью они смогли управлять передачей спинового тока при комнатной температуре с усилением сигнала на 500%.

Материал состоит из оксида хрома, зажатого между слоями железоиттриевого граната (YIG) и платины (Pt). Пара YIG/Pt — это стандартная комбинация материалов, которые используются для исследований спинового тока. Оба они являются диэлектриками. YIG генерирует спиновой ток в ответ на микроволны или градиент температур, а платина, парамагнитный металл, позволяет обнаружить спиновой ток.

Поместив оксид хрома между этими материалами, ученые смогли понять, насколько слой Cr2O3 переносит спиновой ток и исследовали изменение напряжения в зависимости от температуры и магнитного поля.

«Мы наблюдали значительную редукцию сигнала, когда температура достигала примерно 300 К. В этой точке Cr2O3 менял свою фазу с парамагнетика на антиферромагнетик (точка Нееля)», — говорит Дачжи Хоу. Такое поведение указывает на то, что слоистая структура действует как спиновой ток при пересечении точки Нееля для оксида хрома или под воздействием магнитного поля.

Недавнее открытие канадского ученого Радовановича также основано на достижениях спинтроники. Он и его коллеги обнаружили, что свет может вызывать намагничивание в определенных полупроводниках