Avrupalı araştırmacılar ferromanyetik yarıiletkenler kullanarak çok yeni fikre sahip aygıtlar geliştirdiler.
Spintronik aygıtlar, mikroelektronikte muazzam gelişmeler oluşturdu. Bu gelişmelerden başlıcaları daha hızlı, başlangıç zamanı daha çabuk ve veri depolama kapasitesinde daha büyük kapasiteler olarak sayılabilir. Spintronik, spin geçiş elektroniğin kısaltılmış hâlidir. Spin geçiş elektroniği, elektronik aygıtlardaki taşınan bilgiyi elektronun spini ile kullanır.
Günümüzde, elektronik aygıtlar yük kullanarak çalışır, burada yükler pozitif ve negatif yüklerdir. Bunlar kütüphane (aygıt) dilinde sırasıyla 1s ve 0s olarak tanımlanır. İşte burada elektronların serbestlik derecelerine sahip olduğu akla gelir ve bunları spin olarak adlandırır fizikçiler ya da başka bir isimle, elektronların manyetik oryantasyonu (yönelimi).
Spin böylece bir başka bilgi taşıyıcısı hâline gelir. Çok sayıda avantajları vardır bilgi taşınmasında. Yük ile bilgi depolanır (geçici), çok geçmeden akım kesildiğinde kaybolur. Bu eğer güç kesilirse ya da çalışmalar kaydedilemezse çoğu insanın saatlerce süren çalışmalarının kaybına yol açar örneğin.
Instant-on (Anında) Aygıtlar
Uygun çevrede spin geçici değildir. Manyetik malzemede spin yukarı veya aşağı yer değiştirir, spin yine değişinceye kadar yöneliminde aynı kalır. Yani akımı kestiğimizde herşey olduğu gibi kalır ve bu da anında (instant-on) aygıtlara yol açar.
Spintronik aygıtlar çok az güç kullanır. Çünkü çok az akımda bile spinler yer değiştirebilir (aşağı-yukarı, dönme). Bu da oldukça verimli aygıtlar oluşmasına yol açar. Teorik olarak spintronik aygıtlarda spinlerin değişim hızı çok hızlıdır.
Yeniden Kullanılabilirlik
Spintronik aygıtlar kusursuzca ölçeklenebilir. Çünkü onlar ferromanyetik yarıiletken tabanlıdırlar ve yarıiletken imalat teknolojileri yerleşmiştir (yani yapılabilirler).
Bugünkü spintronik aygıtlarda en çok yarıiletkenlerden ziyade metaller kullanılır. Başlıca nedeni araştırmacılar, henüz oda sıcaklığında uygun şekilde çalışacak bir yarıiletken malzeme bulamadılar. Kuşkusuz araştırmacılar en uygun malzemeyi bulacaklar.
Spintronik aygıtların sürekli desteklenen araştırmalarla hak ettiği yeri bulacağına inanılıyor. Oda sıcaklığında uygun bir malzeme bulunduğu zaman oda sıcaklığı problemi problem olmaktan çıkacaktır.
Spintronik çalışmalarını 4 adımda ele almak mümkün: Ferromanyetik yarıiletkenlere bilgi yazma; geri alabilme, farklı durumlar arasında yüksek hızlı spin dönmesi, aygıtların teorik modellenmesi ve işlem yapılması.
Spintroniğin gelecek yıllarda depolama ve işleme gibi elektronik aygıtlarda devrim niteliğinde değişikliklere yol açacağı muhakkak…
Hazırlayan: Gökhan Atmaca – KuarkMNB
*Bu yazı Nanowerk.Com‘da yayınlanan “Spintronic-New Electronics?” makalesi göz önünde bulundurularak hazırlanmıştır.
