美国科学家提出自旋电子学装置的可行设计

教育部科技发展中心网2007年6月4日报道来自加州大学San Diego分校的物理学家提出了一种基于电子自旋的半导体计算机电路设计。他们表示，这一设计想比传统的硅电路拥有更大的计算容量，且升级能力更强。
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    在本周的《Nature》上，科学家描述的这一自旋电子装置能通过电子自旋态扩充传统电子学的范畴，研究小组使用了一种全新几何学来克服磁信号的弱点，这是目前在硅半导体中发展自旋电子学的主要障碍。
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    UCSD物理学教授，文章主要作者Lu J. Sham表示：“研究取得的突破是装置的几何、其被激活的方式以及和电路结合的方式。以上这些都是全新的，因此我们首次提出了自旋半导体电路设计。”
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    自旋电子学一个好处是缩小了电路的体积，这对于进行给定的逻辑计算是很重要的。科学家表示他们的装置和传统电子学相比还有其它优势。
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    小组成员Hanan Dery说：“自旋电子设备允许在不阻碍性能的情况下改造电路，这能得到适应任何应用的高性能电子设备，例如应用于i-Pod、手机、微处理器等。”
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    小组提出的自旋电路是一系列相互联系的逻辑门，每个逻辑门在一层半导体层上拥有5个磁接触。电子自旋决定了这些接触的磁状态，它们相应于信息传递中的0和1。逻辑计算通过在其中4个磁接触和半导体之间移动电子实现，而结果由第5个磁接触读取。实际装置还未制造，但是科学家表示这一技术是可行的。