Ученые из Университета Иоганна Гутенберга в Майнце (Германия) совершили важное открытие в области спинтроники — технологии, которая использует спин электронов для передачи и хранения информации. Под руководством профессора Ангелы Виттманн команда разработала новый метод, который позволяет эффективно преобразовывать спиновые токи в зарядовые токи с помощью хиральных молекул.
Спинтроника — это будущее электроники. В отличие от традиционных устройств, которые используют электрический заряд, спинтроника использует спин электронов (их "вращение"). Это позволяет создавать более быстрые и энергоэффективные устройства. Однако до сих пор преобразование спиновых токов в зарядовые было не очень эффективным. Новое открытие меняет это.
Исследователи создали гибридную систему: тонкую пленку золота, покрытую хиральными молекулами. Хиральные молекулы — это молекулы, которые имеют "правую" или "левую" форму, как перчатки. Оказалось, что такие молекулы могут избирательно преобразовывать спиновые токи в зарядовые в зависимости от их "направленности". Например, "правые" молекулы лучше работают с электронами, которые вращаются в одну сторону, а "левые" — с электронами, вращающимися в другую.
Раньше чистая золотая пленка преобразовывала только 3% спинового тока в зарядовый. С добавлением хиральных молекул эффективность значительно увеличилась. Это открывает путь к созданию более мощных и энергоэффективных устройств для хранения и обработки данных.
Это открытие может привести к созданию новых типов памяти, процессоров и других электронных устройств, которые будут работать быстрее и потреблять меньше энергии. Кроме того, оно помогает лучше понять, как спин электронов взаимодействует с молекулами, что может привести к новым открытиям в физике и материаловедении.