Магнитные наноспирали открывают путь к спинтронике будущего

Южнокорейские учёные совершили прорыв в спинтронике — технологии, которая использует собственный угловой момент электронов (спин) вместо электрического заряда для обработки информации. Это обещает создание более быстрых и энергоэффективных устройств хранения данных и логических схем.

Исследователи под руководством профессора Ён Гина Кима из Корейского университета и профессора Ки Тэ Нама из Сеульского национального университета создали магнитные наноспирали, способные контролировать спин электронов при комнатной температуре. Работа опубликована в журнале Science.

«Эти наноспирали достигают спиновой поляризации, превышающей ~80%, — только за счёт своей геометрии и магнетизма», — заявил профессор Ким.

Команда успешно изготовила лево- и правозакрученные спирали, электрохимически контролируя процесс кристаллизации металла. Ключевым новшеством стало введение следовых количеств хиральных органических молекул, которые направляли формирование спиралей с чётко определённой направленностью.

Исследователи также разработали новый метод оценки хиральности на основе электродвижущей силы и измерили ЭДС, генерируемую спиралями во вращающихся магнитных полях. Лево- и правозакрученные спирали производили противоположные сигналы ЭДС.

Было обнаружено, что магнитный материал сам по себе, благодаря своей намагниченности, обеспечивает дальний спиновый транспорт при комнатной температуре. Этот эффект не наблюдался в немагнитных наноспиралях того же масштаба.

Профессор Ким отметил потенциальное влияние разработки: «Мы считаем, что эта система может стать платформой для хироспинтроники и архитектуры хиральных магнитных наноструктур».