Как известно, кроме массы и заряда, электрон обладает также спином (собственным вращательным моментом). Это свойство чисто квантовое и в нашем макромире ему аналогов нет. Но с выходом технологий на уровень микромира становится весьма соблазнительным научиться использовать и его специфические качества. В частности, найти применение и такой характеристике, как спин. Работы в этом направлении ведутся широким фронтом примерно с конца 80-х. Такое направление исследований получило название спиновой электроники или спинтроники. Ожидается, что в перспективе спинтронные технологии позволят создавать более быстрые и дешевые электронные устройства. Главное, что надо научиться делать, это управлять спиновыми токами, а тем самым и потоками электронов. А для этого должны использоваться не электрические, а магнитные поля, поскольку электроны могут быть представлены как маленькие магнитики.

Определенный прогресс в этом был недавно достигнут физиками университета штата Юта, о чем они и сообщили в журнале "Nature" 26 февраля. Им впервые удалось создать спиновые "вентили", используя органические полупроводники. Такие устройства действуют как переключатели, с помощью которых можно управлять электрическим током, поскольку они способны изменять поток электричества до 40%. Это связано с тем, что при приложении магнитного поля спины электронов могут менять свое направление на противоположное, что приводит к резкому повышению электрического сопротивления материала. К тому же, направление спина ("вверх" или "вниз") отлично подходит для кодирования бинарной цифровой информации, что уже пытаются использовать в устройствах магниторезистивной памяти.

Спинтроника, как полагают, позволит создавать компьютеры с мгновенным включением. Причина все та же. Если спины были предварительно упорядочены определенным образом, они остаются таковыми, пока магнитное поле не изменит этого упорядочения. А это значит, что все данные будут доступны сразу же, как только компьютер будет включен.

Новизна предложенного учеными метода состоит в использовании органических полупроводниковых материалов. Их преимущества перед традиционными полупроводниками (например, кремнием) заключаются в относительной дешевизне и простоте производства, возможности создавать материалы с нужными свойствами при достаточно низких температурах, низком уровне токсичных отходов, а также возможности придавать им любую желательную форму.

В перспективе спинтронные устройства могут быть использованы для производства миниатюрных электронных устройств: компьютерных чипов, светоизлучающих элементов для дисплеев, сенсоров для контроля за радиационным фоном, загрязнением атмосферы и др.

Пресс-релиз с некоторыми подробностями был опубликован на: utah.edu/unews/releases/04/feb/spin.html.

Сергей САНЬКО