Znanost BUDUĆNOST INFORMATIKE

Naši fizičari razjasnili jednu od tajni spina elektrona

Hrvatski fizičari prof. dr. sc. Amir Hamzić i doc. dr. sc. Mario Basletić u suradnji s nobelovcem prof. dr. Albertom Fertom otkrili su neka svojstva tzv. spinskog Hallovog efekta koja bi mogla imati važnu ulogu u razvoju elektronike i informatike

Njihov rad, nazvan Extrinsic Spin Hall Effect Induced by Iridium Impurities in Copper, objavljen je novom broju uglednog časopisa Physical Review Letters.

Od otkrića 1879. godine pa do prije desetak godina, pod pojmom Hallov efekt podrazumijevalo se isključivo nagomilavanje, odnosno razdvajanje naboja uslijed djelovanja magnetskog polja okomito na električnu struju elektrona. Naime, vanjsko magnetsko polje djeluje na struju tako da se na jednoj strani materijala stvara višak elektrona, a na drugoj manjak, koji onda postaje pozitivno nabijen.

Nedavno je, međutim, eksperimentalno potvrđeno postojanje i tzv. spinskog Hallovog efekta (SHE) koji je teorijski predviđen još 1971. godine. U toj pojavi pri prolazu kroz neki materijal elektron se sudara s primjesama (primjerice iridija u bakru) i raspršuje. Ako to raspršenje nije simetrično s obzirom na spin (kutni moment rotacije) elektrona, dolazi do razdvajanja spinova. Primjerice, na jednoj strani materijala će se pojaviti višak elektrona sa spinom prema gore, a na drugoj sa spinom prema dolje. To se naziva spinskim Hallovim efektom (pogledajte sliku Hallovog i spinskog Hallovog efekta dolje desno).

Budući da za ostvarenje tog efekta nije bitno vanjsko magnetsko polje, uređaje koji bi se zasnivali samo na manipulaciji spina elektrona moguće je smanjiti pa su oni zanimljivi za daljnji razvoj tzv. spintronike.

Dr. Basletić je za tportal objasnio da je spintronika grana fizike koja proučava transport spina i uređaje koji bi se na njemu mogli zasnivati.

'Tipična primjena spintronike su elektronički uređaji, u kojima bi se mogla iskoristiti mogućnost daljnje minijaturizacije mikroelemenata i povećanja brzine budući da se temelji na manipulaciji spinom elektrona koji je moguće lakše i brže mijenjati. Pretpostavlja se da će spintronika svoje primjene naći u elektronici te informatičkoj tehnologiji pohrane i čitanja digitalnih podataka', rekao je dr. Basletić.

Spintronika se počela razvijati krajem 80-ih nakon što su Albert Fert i Peter Gruenberg neovisno otkrili tzv. gigantski magnetootpor za što su 2007. godine dobili Nobelovu nagradu. Jedna od izravnih posljedica tog otkrića bila je dramatično povećanje kapaciteta hard diskova u tadašnjim računalima. Gigantski magnetootpor je koristio mogućnost manipulacije spina elektrona u specijalno napravljenoj mikrostrukturi, što je dovelo do minijaturizacije elementa za očitavanje, a time i povećanja gustoće zapisa na pločama čvrstog diska.

Novo istraživanje posebno je značajno jer pokazuje da se jedna inačica spinskog Hallovog efekta može ostvariti i pomoću primjesa iridija u bakru te da je efikasnost tog učinka veća nego u materijalima koji su se do nedavno proučavali.

'U grupu prof. Alberta Ferta prvi put sam došao 1994. na preporuku prof. Hamzića koji s njim surađuje još od kraja 70-ih godina prošlog stoljeća. Ondje sam bio i na postdoktorskom usavršavanju od studenog 2006. do studenog 2007.

Veliko mi je zadovoljstvo surađivati s njime jer je to čovjek s nevjerojatnom količinom i širinom kako teorijskog tako i eksperimentalnog znanja. Osim toga izuzetno je srdačan i druželjubiv. Često je kod sebe u stanu u Parizu organizirao večere i domjenke za svoje kolege i suradnike. Nakon što je saznao da je dobio Nobelovu nagradu, njegovo ponašanje prema nama ostalim suradnicima nije se nimalo promijenilo', rekao je dr. Basletić.
  • Sviđa vam se članak? Preporučite ga prijateljima putem ovih servisa:
  • Pošaljite mailom
Čitajte još