哈佛大学的研究人员已经建立了一种控制和测量电子旋转电压的技术，这一发展将对未来的信息技术产生重大影响。但是，科学家首先需要更好地了解如何控制旋转并学习如何构建相当于电子组件的自旋等效物，例如自旋晶体管，自旋门和电路。
研究人员使用钻石中的原子大小缺陷来检测和测量由自旋波产生的磁场（图像由彼得和瑞安·艾伦/哈佛大学提供）
与其使用电流（通过使用电子传导材料从A到B传递的信息），未来的技术可能会使用电子旋转来携带信息。亚博网站下载旋转可以通过像波浪这样的绝缘材料传播，每个电子剩余的静止，并将旋转传达给其耦合邻居。
对可以进行旋转的绝缘材料的兴趣越来越大。亚博网站下载我们的工作开发了一种新的方式来查看这些旋转，例如磁铁等材料。亚博网站下载
哈佛大学物理和应用物理系的物理学教授Amir Yacoby
Yacoby和来自工程和应用科学学院的团队开发了一种技术，可以使用钻石中的原子尺寸缺陷来控制和测量自旋电压或自旋化学电位，亚博老虎机网登录以测量化学势。该技术实质上是一种纳米级旋转万用表，可在芯片尺度设备中进行测量。
研究人员知道，自旋可以在波浪中传播材料，但必须通过增加局部水平的旋转化学电位来确定一种将波从A到B驱动的方法。
如果您在位置A处具有高化学电位，并且位置B处的化学电位低，则自旋波从A到B散布。这是Spintronics中非常重要的概念，因为如果您能够控制自旋波传输，那么您可以将这些自旋波而不是电流用作信息载体。
Chunhui Du，物理学系博士后研究员
采用了两种自旋波注射方法；首先，研究人员将快速振荡的微波磁场应用于激发自旋波。在第二个中，使用位于磁铁一端的铂金属条将电流转化为自旋波。
“值得注意的是，这种材料是绝缘子；它不会导致任何电流，您仍然可以以旋转波的形式发送信息，”物理部博士后研究员Toeno van der Sar说。“自旋波是如此有前途，因为它们可以长时间旅行而不会衰减，而且由于没有移动的电子，几乎没有产生的热量。”
一旦将自旋波注入材料中，下一个任务是确定如何测量波浪的信息。研究人员转向钻石中的氮缺陷（NV）缺陷。这些缺陷 - 其中一种钻石原子被氮原子代替，并去除相邻的原子 - 可用于检测微小的磁场。
研究人员制作了含有NV中心的钻石的微型杆，并将其放置在其样品之一之上的纳米。随着自旋波穿过材料，NV中心生成并检测到磁场。基于这些NV中心的测量，研究人员可以确定自旋化学电位，自旋波的数量，如何通过材料和其他重要见解。
这项技术的好处是它非常本地化。您可以在样品上方几纳米的几纳米中进行这些测量，这意味着您可以在芯片尺度的自旋波器设备中进行空间研究化学电位，从而可以说是旋转波计算机。对于其他一些最新技术，这是不可能的。
Toeno van der Sar，物理学系博士后研究员
该系统还可以提供对更丰富多彩的物理学的见解，例如自旋波厅效应 - 电压差或霍尔电压的产生，横穿电气导体，横向到导体中的电流和垂直的磁场到电流。这也可能表明自旋波运输是流体动力的。
“我们用来控制和测量自旋化学电位的原理是相当普遍的。它打开了研究新型材料中更多异国风味现象的方法，并有助于开发新的Spintronic设备。” Du说。亚博网站下载
这项工作已在科学上发表。亚博老虎机网登录
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