Paljud teadlased on arvamusel et spintroonika(spin transport elektroonika) kiirelt arenev tehnoloogia hakkab lähiajal kiiremate, väiksemate ja efektiivsemate arvutite ning tehnovidinate valmistamisel asendama tavapärast elektroonikat. Vaatamata sellele pole keegi siiani aga spinni, elektronide kvantmehaanilist omadust, tegelikkuses üksikus aatomis näinudki. Seda kuni siiani.
Üksikute koobaltiaatomite erineva kuju ja väljanägemise põhjuseks on spinnide erinevad suunad. Pilt: Saw-Wai Hla, Ohio Ülikool
Veebipõhises teadusajakirjas Nature Nanotechnology ilmunud artiklis esitlesid Ohio ning Hamburgi Ülikoolide teadlased esimesi pilte spinnist.
Teadlased kasutasid mangaani plaadil oleva koobalti aatomite mõjutamiseks spetsiaalselt valmistatud mikroskoopi, mille teravik on kaetud rauakihiga. Kasutades tunnelmikroskoopiat muutsid teadlased üksikute koobalti aatomite asukohta pinnal, mis aga muutis elektronide spinnide suunda. Teadlaste saadud piltidel on näha et aatomid esituvad üksiku eendina kui spinni suund on üles ning kahe sama kõrgusega eendina kui spinni on allapoole suunatud.
Uurimusest selgub et teadlastel on võimalik spinni vaadelda ning manipuleerida, see aga võib tulevikus mõjutada suuresti nanoskaalas magneetiliste mäluseadmete, kvantarvutite ning spintroonika seadmete arengut.
,,Erinevad spinnide suunad võivad tähendada andmete ladustamise erinevaid olekuid,” sõnas Saw-Wai Hla, Ohio Ülikooli füüsika kaasprofessor ning üks uurimuse peaautoreid. ,,Tänapäevaste arvutite mäluseadmed koosnevad tuhandetest aatomitest. Tulevikus võime me olla suutelised kasutama selleks vaid ühte aatomit, kordistades arvuti võimsust aga tuhandetes.”
Erinevalt tavapärastest soojust eraldavatest elektroonilistest seadmetest oodatakse spintroonikal põhinevatelt seadmetelt väiksemat energiakadu.
Eksperimendid viidi läbi kõrgekvaliteedilises vaakumis 10 Kelvini (umbes -263°C) juures vedelat heeliumi kasutades. Enne selle tehnoloogia jõudmist arvuti kõvaketastesse peavad teadlased aga nähtust ka toatemperatuuril uurima.
,,Kombinatsioon aatomite manipuleerimisest ja spinnitundlikkusest avab uue perspektiivi aatomskaalas seadmete valmistamiseks ning nende magnetiliste omaduste uurimiseks,” lausus Kubetzka, Hamburgi Ülikooli teadlane ning üks artikli peaautoreid.
Allikas: Artikkel lehel sciencedaily.com