1

Espintrònica

Utilització de l’espí dels electrons (ademés de la càrrega) a dispositius microelectrònics

D. D Awschalom, M. E. Flatté i N. Samarth

Investigación y Ciencia, Agost 2002

2

Fonaments de l’espí:

• Propietat intrínseca (massa, càrrega ..).

• Camp magnètic associat.

• És un vector (orientable i quantitzat).

• Distinta energia dins un B extern.

• Circuit ordinari amb orientacions aleatòries.

• Circuit espintrònic.

3

La unió magnètica d’efecte tuneld’efecte tunel

4

Ja s’utilitza:

•Als lectors de discos durs comercials

• memòries magnètiques permanents MRAM (pastilla de 256 kb)

Giant Magnetoresistance (GMR):

A. Fert (Nobel 2007) P. Grünberg (Nobel 2007)

5

S’ha proposat: El transistor d’espí

6

La rotació de Faraday

• Precessió dins Bext

7

• ZnSe • Decoherència• Rotació de Faraday• t dels ns• L de micres• a T ambient

Propagació de l’espí dins semiconductors

8

Quantum-bits espintrònics

• ristra de bits clàssics

• espins orientats com a bits

• estats superposició classicament impossibles

• nous estats del qu-bit

• pèrdua de la coherència i aleatorietat

9

L’efecte Hall d’espí

Acumulacións d’espí als extrems d’un gas 2d

Kato et al,

Science 306, 1910 (2004)

10

Variant el punt d’observació:

Efecte extrinsic:difusió per impuritats