自旋電子器件的優勢和應用

2020-11-23 OFweek維科網

電子自旋器件是將自旋屬性引入半導體器件中，用電子電荷和自旋共同作為信息的載體，稱為電子自旋器件，已研製成功的自旋電子器件包括巨磁電阻、自旋閥、磁隧道結和磁性隨機存取存儲器。

自旋電子器件的優勢和應用

由於自旋電子器件比傳統電子器件具有諸多優點，所以，自Baibich等人報導巨磁阻效應後，國際上就開始了自旋電子器件的研製。自旋電子器件主要是基於鐵磁金屬，已研製成功的自旋電子器件包括巨磁電阻、自旋閥和磁隧道結和磁性隨機存取存儲器。

自旋電子器件由於兩個子帶在能量上的差別，使得兩個子帶的佔據情況並不相同。在費米面處，自旋向上和自旋向下的電子態密度也是不同的。這樣在鐵磁金屬中，參與輸運的兩種取向的電子在數量上是不等的，所以傳導電流也是自旋極化的。同時由於兩個子帶在費米面處的電子態密度不同，不同自旋取向的電子在鐵磁金屬中受到的散射也是不同的。

以自旋電子器件MRAM為例，這是一種非揮發性、隨機存取、長效性和高速性的存取器。鐵磁體的磁性不會由於掉電而消失，所以它並不像一般的內存一樣具有揮發性。關掉電源後，MRAM仍可以保持記憶完整，中央處理器讀取資料時，不一定要從頭開始，隨時可用相同的速率從內存的任何位置讀寫信息，具有永久性，在永存上面大有可為。


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    打開APP 新型自旋電子器件用電磁波進行計算，結果如何 環球創新智慧 發表於 2019-12-12 15:52:00 這一進展朝著基於磁性的實用性器件邁出了關鍵一步，這種器件將比傳統電子器件具有更為高效的計算潛力。經典的計算機進行計算與存儲數據時，都需要耗費大量的電力，並產生大量的廢熱。數據中心的伺服器就消耗了全球2%~5%的電力，並產生出許多熱量，而這些熱量需要更多的電力去冷卻。 為了尋找更加高效的替代方案，研究人員們開始設計基於磁性的「自旋電子」器件。
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