Forskning

Ny metod kan ge snabbare elektroniska minnen

2017-08-29

Uppsalaforskarna Marco Berritta och Peter Oppeneer har tillsammans med forskare från ETH Zürich, Schweiz kommit ett steg närmare att kunna ta fram snabba elektroniska minnen.

Spinn Halleffekten i metaller

Forskarna har kommit fram till att den så kallade Spinn-Halleffekten har kunnat mätas i tungmetaller med hjälp av högkänslig magnetooptisk detektion.

Spinn-Halleffekten ligger bakom spinn-banvridmomentet och är den mest lovande principen för att kunna ta fram snabba elektroniska minnen som lagrar data med hjälp av elektroniskt spinn, så kallade MRAM-element (magnetic random access memory) i framtidens spinntronik.

Fram tills nu har det inte varit möjligt att mäta Spinn-Halleffekten direkt för någon metall överhuvudtaget och i synnerhet inte för de vanligaste tungmetallerna, såsom platina och volfram, som redan idag används i stor utsträckning vid utvecklingen av MRAM-prototyper.

Genom noggranna relativistiska kvantmekaniska beräkningar kunde Uppsalafysikerna förutsäga att Spinn-Halleffekten omvandlar en elektrisk ström genom metallen in i en lodrätt spinnström som leder till magnetiskt spinnmoment på metallens yta. De kunde dessutom förutsäga dess magnetooptiska respons. De schweiziska fysikerna kunde i sin tur mäta det förutsagda spinnmomentet och därmed för första gången kvantifiera Spinn-Halleffekten i en metall.

Metoden förväntas bli ett oumbärligt hjälpmedel för att mäta och karakterisera spinnström och spinnackumulering i spinntroniska element, vilket kan leda till snabbare och mer energisnåla MRAM-element i framtiden.

Camilla Thulin