の動き 電子 新しい研究によると、スピントロニクス効果に対する影響は、これまで考えられていたよりもはるかに大きい可能性があるという。これまで、これらの効果の計算は、主に電子のスピン中に考慮されてきた。この発見は、マルティン・ルーサー大学ハレ・ヴィッテンベルク（MLU）の物理学者が率いる国際研究チームによってなされた。その際、主に電子のスピンが考慮された。この研究は「Physical Review Research」誌に掲載されており、スピントロニクス部品の開発における新しいアプローチを提示している。
今日の多くの技術デバイスは、従来の半導体エレクトロニクスに基づいており、それによれば、充電電流はこれらのコンポーネントに情報を保存および処理するために使用されます。しかし、この従来の方法の主な欠点は、電流によって発生する熱のために多くのエネルギーが失われることです。これに対処するために、スピントロニクスは、電子が自身の軸を中心に回転する動きと考えることができる固有角運動量と呼ばれる電子の基本的な特性を使用します、とMLUの物理学者であるAnnika Johansson博士は説明します。スピンは磁気モーメントにリンクされており、これは、より高速でエネルギー効率の高い新世代のコンポーネントで電子を充電するためにも使用できます。これを実現するには、負荷とスピン電流間の効率的な変換が必要です。この変換は、宝石効果によって可能になります。宝石効果によると、電界を印加することにより、もともと非磁性の材料に充電電流が生成されます。充電電流により電子スピンが整列し、材料が磁化されます。 「この効果は主に電子スピンが磁化にどのように寄与するかに焦点を当てていますが、電子は磁化にも寄与する軌道モーメントを運ぶこともできます。スピンが電子自身の軸の周りの回転であるならば、軌道モーメントは原子核の周りの動きです」とヨハンソンは言います。これは、自身の軸と太陽の周りの両方で回転する地球に似ています。したがって、軌道モーメントは磁気モーメントも生成します。
研究者らは、新しい研究でシミュレーションを使用して、スピントロニクスで一般的に使用される 2 つの酸化物材料間の界面を研究しました。両方の材料は絶縁体ですが、界面には金属電子ガスがあり、これが電荷をスピンに効率的に変換することで知られています。研究チームはまた、宝石効果を計算する際に軌道モーメントを考慮し、軌道モーメントがスピンよりも宝石効果に大きく寄与していることを発見しました。これらの発見は、スピントロニクス部品の効率向上に役立つ可能性があります。
