Ian Appelbaum ja Biqin Huang (takana) koelaitteistoineen. Kuva: Jon Cox, University of Delaware
Ian Appelbaum ja Biqin Huang (takana) koelaitteistoineen. Kuva: Jon Cox, University of Delaware

Nyt pystytään ensimmäistä kertaa mittaamaan ja hallitsemaan piin elektronien spinejä.

Yhdysvaltalaistutkijat ovat onnistuneet ensimmäistä kertaa mittaamaan ja hallitsemaan piin elektronien spinejä. Keksintö vauhdittaa uutta spintroniikkaa, jossa puolijohteen sähköisten ominaisuuksien sijaan hyödynnetään niiden elektronien spinien arvoja. Spintroniikalla aiotaan rakentaa huomattavasti nykyisiä nopeampia ja tehokkaampia elektronisia laitteita kuten kvanttitietokoneita.

Pii on elektroniikkateollisuuden perusmateriaali, jonka on ennustettu sopivan hyvin spintroniikkaankin. Spin taas on kvanttiluku, joka kuvaa elektronin "pyörähtämistä". Se voi saada joko arvon ½ tai -½ . Arvot kuvaavat pyörähdyssuuntaa.

"Ensimmäinen askel kohti spinelektroniikkalaitteita on saada puolijohteeseen enemmän tietyn spinin arvon omaavia elektroneja", toteaa "spinin hallintalaitteen" rakentanut Ian Appelbaum Delawaren yliopiston tiedotteessa.

"Uskomme, että olemme nyt spintroniikassa yhtä pitkällä kuin Bellin laboratorio oli puolijohde-elektroniikassa 1948", Appelbaum jatkaa.

Appelbaumin tutkimustulokset julkaistiin Nature-lehdessä.