Новое исследование ведет к созданию многофункциональных спинтронных сенсоров

15-02-2014: UEFIMA.RU:  Ученые Университета Северной Каролины проводят исследование, открывающее путь к созданию умных и многофункциональных спинтронных сенсоров, которые объединяют в себе силиконовый субстрат и намагниченный с помощью лазерного излучения диоксид ванадия. Исследование, проведенное учеными Университета Северной Каролины, открывает путь к разработке более «умных» сенсоров, основанный на добавлении диоксида ванадия (VO2) в силиконовые микросхемы, а также использовании лазеров для намагничивания вещества. Предполагается, что открытие можно будет использовать для создания многофункциональных спинтронных умных сенсоров, которые найдут свое применение в военной промышленности.

VO2 в настоящее время используется для создания инфракрасных сенсоров. Интеграция диоксида ванадия в виде единственного кристалла в силиконовый субстрат дала возможность ученым спроектировать умный инфракрасный сенсор, в котором чувствительный элемент и вычислительная функция заложены в один микрочип.

Это увеличивает скорость работы сенсора, а также его эффективность в плане потребления энергии, поскольку ему не требуется передавать данные для обработки на другую микросхему. Умные сенсоры также обладают меньшим весом, так как весь функционал умещается в один единственный чип. «Для военного применения сенсорная технология должна быстро принимать, обрабатывать и пересылать данные, и наша работа показывает, что ей это под силу», говорит старший автор исследования доктор Джей Нарайан, профессор материалистических наук и машиностроения Университета Северной Каролины.

Вдобавок ко всему, исследователи использовали высокоэнергетические лазерные импульсы с интервалом воспроизведения лучей в одну наносекунду, что позволило намагнитить диоксид ванадия. Следующим шагом станет создание умного спинтронного сенсора, в котором будут объединены возможности инфракрасных и магнитных сенсорных технологий.

Спинтроника включает в себя технологии, использующиеся в твердотельных устройствах. В данном случае преимущество извлекается из естественного движения электронов и связанной с ним магнитной движущей силы. Среди потенциального применения спинтроники можно выделить производство чипов памяти увеличенной емкости, а также более быструю передачу и обработку данных.