运动 电子 一项新研究表明，自旋电子效应可能比之前假设的要大得多。到目前为止，计算这些效应主要考虑的是电子自旋。这一发现是由马丁路德大学哈勒-维滕贝格分校 (MLU) 物理学家领导的国际研究小组发现的。在这样做的过程中，主要考虑了电子的自旋。这项研究发表在《物理评论研究》杂志上，为自旋电子元件的开发提供了一种新方法。
如今，许多技术设备都基于传统的半导体电子器件，根据这些器件，充电电流用于存储和处理这些组件中的信息。然而，这种传统方法的主要缺点是由于电流产生的热量会损失大量能量。为了解决这个问题，自旋电子学利用了电子的基本特性，即固有角动量，可以将其视为电子绕其自身轴的旋转运动，MLU 物理学家 Annika Johansson 博士解释说。自旋与磁矩有关，磁矩也可用于在新一代更快、更节能的组件中为电子充电。为了实现这一点，需要在负载和自旋电流之间进行有效的转换。这种转换是通过宝石效应实现的。根据宝石效应，通过施加电场，在原本非磁性的材料中产生充电电流。充电电流导致电子自旋排列，材料被磁化。 “该效应主要关注电子自旋如何促进磁化，但电子也可以携带轨道矩，这也有助于磁化。“如果自旋是电子绕其自身轴的旋转，那么轨道矩就是围绕原子核的运动”，约翰逊说。这类似于地球，它既绕其自身轴旋转，又绕太阳旋转。因此，轨道矩也会产生磁矩。
研究人员在新研究中利用模拟研究了自旋电子学中常用的两种氧化物材料之间的界面。虽然这两种材料都是绝缘体，但它们的界面处存在一种金属电子气体，这种气体以高效地将电荷转化为自旋而闻名。该团队在计算宝石效应时还考虑了轨道矩，发现轨道矩对宝石效应的贡献比自旋更大。这些发现可能有助于提高自旋电子元件的效率。
