Магниточувствительный транзистор, также известный как спиновый транзистор, спиновый полевой транзистор ( spinFET ), спиновый транзистор Датта-Даса или спинтронный транзистор ( названный в честь спинтроники , технологии, которая породила эту разработку), первоначально предложенный в 1990 году Суприё Даттой и Бисваджитом Дасом [1] , является альтернативной конструкцией обычного транзистора, изобретенного в 1940-х годах. Это устройство было признано одним из важнейших достижений Nature в спине в 2008 году. [2]
Спиновый транзистор появился в результате исследования способности электронов (и других фермионов ) естественным образом проявлять одно из двух (и только два) состояний спина : известных как «спин вверх» и «спин вниз». Таким образом, спиновые транзисторы работают на электронном спине, воплощая двухуровневую квантовую систему . В отличие от своего одноименного предшественника, который работает на электрическом токе , спиновые транзисторы работают на электронах на более фундаментальном уровне; по сути, это применение электронов, установленных в определенных состояниях спина, для хранения информации.
Одним из преимуществ по сравнению с обычными транзисторами является то, что эти спиновые состояния могут быть обнаружены и изменены без необходимости применения электрического тока. Это позволяет использовать оборудование для обнаружения (например, головки жесткого диска ), которое намного меньше, но даже более чувствительно, чем современные устройства, которые полагаются на шумные усилители для обнаружения мельчайших зарядов, используемых в современных устройствах хранения данных . Потенциальным результатом являются устройства, которые могут хранить больше данных в меньшем пространстве и потреблять меньше энергии, используя менее дорогостоящие материалы. Повышенная чувствительность спиновых транзисторов также исследуется при создании более чувствительных автомобильных датчиков, что поощряется стремлением к более экологически чистым транспортным средствам. [ необходима цитата ]
Второе преимущество спинового транзистора заключается в том, что спин электрона является полупостоянным и может использоваться как средство создания экономически эффективного энергонезависимого твердотельного хранилища , не требующего постоянного приложения тока для поддержания. Это одна из технологий, изучаемых для магнитной памяти с произвольным доступом (MRAM).
Из-за своего высокого потенциала для практического использования в компьютерном мире спиновые транзисторы в настоящее время исследуются в различных фирмах по всему миру, например, в Англии и Швеции. Недавние прорывы [ когда? ] позволили производить спиновые транзисторы, используя легкодоступные вещества, которые могут работать при комнатной температуре: предшественник коммерческой жизнеспособности.