Учені Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі зробили важливе відкриття, яке може радикально змінити майбутнє мобільної електроніки. Вони запропонували новий спосіб створення напівпровідників, що використовує не лише електричний заряд електронів, як у традиційній електроніці, а і їхній спін — внутрішній квантовий момент. Цей підхід, відомий як спінтроніка, відкриває шлях до значно швидшої обробки інформації та зменшення тепловиділення в комп’ютерних чіпах.
У звичайних мікросхемах логіка побудована на русі електронів, що супроводжується втратами енергії у вигляді тепла. Це обмежує не лише ефективність процесора, а й змушує виробників додавати системи охолодження або знижувати тактову частоту. Спінтроніка ж дозволяє використовувати магнітне положення електронів як носій інформації. Замість того щоб “переміщати” електрон, достатньо змінити його спін, що практично не витрачає енергії.
Донедавна однією з головних перешкод для широкого використання цієї технології була відсутність надійних матеріалів, які водночас мають напівпровідникові та магнітні властивості. Команда дослідників вирішила цю проблему, створивши нові структури з ультратонких шарів напівпровідників, доповнених атомами магнітних елементів. Завдяки цьому їм вдалося досягти рекордної щільності магнітного впливу — 50%, що майже вдесятеро перевищує попередні результати у цій галузі.
За словами науковців, їм уже вдалося синтезувати понад 20 нових матеріалів, які демонструють потрібні властивості. Технологія наразі проходить процес патентування, але її практичне застосування в індустрії виглядає більш ніж перспективним.
У разі впровадження таких чіпів у смартфони, ноутбуки та інші пристрої, вони можуть стати тоншими, енергоефективнішими і працювати довше без підзарядки. Крім того, зменшення тепловиділення дозволить відмовитися від громіздких систем охолодження і наблизити мобільну техніку до нових стандартів продуктивності та екологічності. Спінтроніка стає тим ключем, який може відкрити нову еру в електроніці, де квантові властивості матерії використовуються максимально ефективно.
