שם הספר: The Promise of Spintronics

( ⁇ ) מיקרואלקטרוניקה מסתמכים על מניפולציה של מטען אלקטרוני לעיבוד מידע, פרדיגמה שגרמה צמיחה אקספוננציאלית בכוח חישובי במשך עשרות שנים, עם זאת, כאשר ממדים טרנסיסטורים ניגשים בקנה מידה אטומי, גבולות פיזיים בסיסיים כגון זרמי דליפות, פירוק חום ותופעות קוונטיות של הפיכה קוונטית לעצימה נוספת של הראייה של אלקטרון מציע גישה משלימה על ידי ניצול של אלקטרון בספין-אווירה ספין-אווירה, למהירויות גבוהות יותר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, למגנטית של אלקטרו-אווירה, כלומר, כלומר, כלומר, למהירויות גבוהות יותר, למגנטיות של אלקטרו-סגולות של אלקטרו-סגולות, למגנטיות, למגנטיות, למגנטיות, למגנטיות, למגנטיות, למהירויות גבוהות יותר, למגנטיות, למגנטיות, למגנטיות, למניעה, לכדי יכולת נמוכה יותר, כלומר, למגנטיות, לכדי יכולת נמוכה יותר, כלומר, למגנטיות של אלקטרו-פולקטיבית של אבטחה נמוכה יותר, למהירויות גבוהות יותר, למגנטיות, כלומר, למגנטיות, למגנטיות, לאטמוספירה של אבטחה של אבטחה של אבטחה נמוכה יותר, כלומר, כלומר, כלומר

הפיכה ספינ-אוביט אינה רק השפעה משנית במוליכים למחצה; היא מנגנון עיקרי לייצור, מניפולציה, וזיהוי של קיטוב ספינ ללא צורך בתחומים מגנטיים חיצוניים.בסובל ספינטרוניקה למחצה, SOC מאפשר שליטה חשמלית של ספינים באמצעות מתחים יישומיים הנדסיים, מה שהופך אותו כלי חיוני עבור מעגלים חשמליים של ספין-חשמליים הבנה של מקורות מיקרוסקופיים שונים של מערכת אופטית של תכונות אלה הוא כולל של תכונות של תכונות מכניות, עיצובית, כמו גם תכונות שונות של תכונות של תכונות מכניות, עיצוב.

מימון של Spin-Orbit Coupling Semiconductors

מקור: Relativistic Origin and the Electric Field Connection

[ה]הפיכות הספיביט עולה מטרנספורמציה יחסית של השדה האלקטרומגנטי, כאשר אלקטרונים נע במהירות (FLT:0vFLT:1 באמצעות שדה חשמלי:2EveFLT:3 (למשל, שדה גבישי של מוצק), הוא חווה שדה מגנטי יעיל בתוך מסגרת המנוחה שלו.

המילטון המתאר את SOC ב מוצק נכתב בדרך כלל כמו FLT:0reas (HFLT:1SOVER:2= λ ( ⁇ × k) ⁇ VirFLT 3:0irs: λ הוא הכוח SOCLT, ⁇ הם פולי ספינס, k הוא גלאונד אלקטרוני, ו ⁇ V הוא ה ⁇ של הפוטנציאל גבישי הוא הנפח של ה-S, עם תכונות אלקטרו-C חזקות יותר, כאשר הם עדיין מופעלים, כמו מוליכים למחצה, כמו ⁇ .

רשבה מול Dresselhaus Coupling

(ב) [17] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

(FLT:0)Dresselhaus ספין-אוביט הפיכה של ספין-אוביטה 1 עולה ממכשירים סימטריה בקריסטל שחסרים מרכז של הסתה, כגון אבץ-בלונד 3-V Semiconductors. in a קוונטית שגדלה היטב לאורך הכיוון [001], עיצוב ההלמלטון לוקח צורה שונה, ביחס לינארי ומקבבבבבבבבבבבבבב במונחים בין שתי המונחים הספין-או-או-מדומים לבין ספין-או-או-או-או-או-או-מדומים יכולים ליצור אפילו ספין-מדומים-מדומים לספידנציה קריטית.

קישורים חיצוניים לקריאה נוספת על רשבה ואפקטי הלבוש:0 (Rashba effect on WikipediaFLT:1 ו-FLT:2Dresselhaus effect on WikipediaFLT 3).

כוח חומר-העצמי של SOC

גודל SOC במוליכים למחצה משתנה באופן נרחב.בין תרכובות 3-V נפוצות, InSb ו-InAs יש את SOC החזק ביותר בגלל אטומי אנטי-מונוניים כבדים ואינדיאניום. GaAs ובמיוחד GaN יש דינמיות חלשות SOC. לדוגמה, הספין-אוביט פיצול של קבוצת valence בגא הוא בערך 0.34 eV, בעוד שב-InSbs מעל 0.8Vs (ב-A) מ-A) כמה גזים (ב-A) יכול להיות יותר מ-A) עם תוספת של 2G-Acc-A) עם הסתברות גבוהה יותר מ-Acc-A (ב-Am-A) עם כפליתיקים (ב-A) עם כפלהטיה (ב-A) עם הסתברות גבוהה יותר מ- 2.

Spin-Orbit Coupling ב Spintronic מכשירים

Dאטה-Das Spin Transistor

ההצעה המרכזית של DTA ו Das בשנת 1990 חזו על ידי ספין שדה אפקט טרנזיטור (Spin FET) המשתמש SOC כמנגנון היסוס ספין-שליטה שער.המכשיר מורכב מערוץ גז אלקטרוני דו-ממדי בין התקדמות ההזרקה חד-ממדית לבין ניקוז מגנטית מגעים.המקור במהירויות ספין-קוטבות לתוך הערוץ; כמו שהם נוסעים, רשבת C גורם למתח יעיל על ידי מגנטי משתנה מראשית מגנטית משתנה.

Spin Hall Effect and Its Inverse

אפקט הספין הול (SHEject) הוא תוצאה נוספת של SOC שבו זרם מטען ארוך טווח מייצר זרם ספין טהור הפוך.במוליכים למחצה לא מגנטיים עם SOC חזק, אלקטרונים עם ספינים מנוגדים הם deflected בכיוונים מנוגדים, זיהוי אנלוגי לאפקט ה-Hall הרגיל, אך עבור ספינים אלה, אשר יכול להיות גדול בחומרים כמו פלטינה, ו-Fredentlefrefintorentler (האפקט הנוכחי) זרם זרם של זרם זרם (הצורה של זרם זרם זרם זרם זרם ה-offine) אך עבור verse) זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם זרם (היפוי (היפוי) אך עבור ספין-verse) אך עבור ספין-verse) אך עבור ספין-verse).

קישור חיצוני:0 (בשיתוף פעולה) אפקט הול על ויקיפדיה: 1.

ספין-אורביט Torques

בHeterostructures מגנטי, הפיכה ספינ-אוביט יכול לייצר אסימונים כי לעבור את המגנטיזציה של שכבת ferromagnetic. אלה ספינים (SOTs) להתעורר משני מנגנונים: אפקט הספין הול בשכבה הלא מגנטית (כלומר, מתכת כבדה) ואת אפקט רשב-Edelstein בממשק Sati מאפשר עבור טרה-טרמיציינטאומטית נמוכה של תאים חשמליים (multi-מטרים) אשר הובילו במקור ל-Straicials-Fretropiciald) עם אפקטים מתקדמים (מדומים-Fern-Fremulti-Fremulti-Fremulti-Fremulti-Ferto-Ferto-FremultiOS) ו-FretomultiOS-FertomultiOS-FremultiOS-FertomultiOS) ואפקט של תאים חשמליים (מנטליים מתקדמים) ואפקט של תאים מתקדמים (מנטליים מתקדמים (מנטליים) של תאים) של תאים חשמליים (מנטליים מתקדמים) עם 2, במקור) עם אפקטים מתקדמים (מנטליים מתקדמים (מנטליים-Fretra

אפקט רשבה-דלשטיין ו-Switching

בממשק בין מתכת לא מגנטית לבין צומת למחצה עם חזק SOC, זרם המטען יכול ליצור צפיפות לא-equilibrium ספינ באמצעות אפקט רשבה-אלשטיין.הצטברות ספינה זו ניתן להשתמש כדי להזריק ספינים לתוך ממשק ferromagnet הסמוך או כדי לתמרן את יעילותם של מגנטיות שלה.ה היא יעילה במיוחד במערכות שבהן הספין-אפינג הוא גדול, כמו מצופה מממשקים / מוליכים למחצה באופן מסורתי על פני השטח.

הנדסה Spin-Orbit Coupling in Semiconductor Hetero Structures

קונופול וולס ושני אלקטרון גז

(הופנה מהדף SOC ב Semiconductors הוא דרך עיצוב של בארות קוונטיות סימטריות, Aסימטרי קוונטית יכול להיות ממוקם רק בצד אחד של המהנדס, ליצור שדה חשמלי בנוי אשר שובר סימטריה וגורם ל-Sabba SOC.

שכבות מחוספסות ו-Heteroepitaxy

הנדסה סטרין מספקת תואר אחר של חירות.סרטים סמימוליכים למחצה גדל מבחינה כימית יכול לחוות זן מובנה בשל LITT לא מתאים, אשר משנה הן את מבנה הלהקה ואת כוח SOC. לדוגמה, Tenile-sili GaAs על a InGaAs buffer מראה משופר ספין-אוביט מחולק בהשוואה לג'אס בלתי מוגבל.

Insulators טופולוגי ו- SOC Platforms

(ב) ⁇ ( ⁇ ) הם סוג של חומרים שבהם חזק SOC מאלץ את פער הלהקה הגדול קרוב על פני השטח, נותן עלייה של מצבים משטח ספין-מומנטום-מנעלים, במדינות אלה, הספין של האלקטרוני הוא לטעון לתנופה שלו, ובכך ליצור מוליכים למחצה 1-FLT2T2 LT2T2 , 000 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

קישור חיצוני:0 (בלטינית:0) אינטגרטור טופולוגי על ויקיפדיה ראטפל (WikiFLT)

מדד ו Tuning of Spin-Orbit Coupling

טכניקות תחבורה

(הנחישות הניסויית של פרמטרים SOC חיונית לתכנון המכשיר.השיטה הנפוצה ביותר היא ניתוח (FLT:0Subnikov-de Haas (SdH) oscillationsFLT:1 בתחומים מגנטיים גבוהים: דפוס הפעוט בסימן SdH חושף את פיצול משטח פרמי שנגרם על ידי פעמי ה- pc, אחד יכול לחלץ את ה-p-Fal 2D2D.

טכניקות אופטיות

(ה) שיטות אופטיות כגון:0 (resolved photoluminescenceFillo) ו-FLT:2time-resolved Kerrphal 3:3 מאפשרות התבוננות ישירה של ספין-טקומבנדר (Ricial) באמצעות ניסויים ב- SOLT-Fsoled) ניתן גם למדוד את תדירות ההקדמה של ספינים ב-FDVal-Fal-Fvate (Fal-Fal) ו-FDVal-Fvate (Fal-Fal-Fal) ספין-Fvd) LT2Fvd) ספין-Fvd (Fald) ספין-Fvdatordatordatord) ספין-Fvdatord) ספין-Fvd) ספין-Fald (Fvd) ספין-Fvd) ספין-Fvd (Fald) ספין-Fvatepvd) ספין-Fsold 7.

בקרת שער SOC

(ה) יתרון מרכזי של מערכות מוליכים למחצה הוא היכולת לכוון SOC באופן דינמי עם שער.על ידי יישום מתח הטיה מעבר ל הקוונטים היטב, הסימטריה של השינויים הפוטנציאליים המסדירים, שינוי αFillos:0RIRFLT:1 זה הוכח באופן מכריע ב-InGaAs/AlAs Heterostructures שבו ה-Compet יכול להיות מגוון על ידי גורם של 3 מבנים כפולים ו-FLT2 (R) מאפשר שליטה ישירה של שליטה מלאה של 2.

אתגרים וכיוונים עתידיים

ספין-הרגעה והדה-הארכיות

בעוד SOC חיוני למניפולציה ספינים, זה גם תורם לספין-הרגעה (מנגנון D'yakonov-Perel) חומרים עם SOC גדול, ספינים טרמפטים סביב השדה האפקטיבי שנוצר על ידי הספין-תלוי ספין-אל אירועים אקראיים לחצות את התנופה, המוביל לסיבובים אקראיים ואובדן של קוהרנטיות.

המונחים: Efficiency

[הזרקת נושאים ממתכת ferromagnetic לתוך הצטברות למחצה נשאר אתגר משמעותי בשל התנהגות לא מקבילה.הבעיה היא שאפילו התנגדות ממשק קטן שולט על ההתנגדות הספין-תלויה של הספין-אפואנט. Solutions כוללים גם שימוש בממשק של רשל:0 מחסומי מנהרה (למשל, Mg או AlFLT:02Freaures) כולל אפקט: 3.Fallowing (אפקטים)

CMOS טכנולוגיה

עבור ספינטרוניקה להיות טכנולוגיה מינסטרים קיימא, חומרים ומושגים של המכשיר חייב להיות תואם לעיבוד CMOS מבוסס סיליקון. III-V Semiconductors כמו GaAs ו InGaAs יכול להיות גדל על סיליקון באמצעות שכבות buffer, אבל ה- latticematch מוביל פגמים כי de ספין נכסים.סיליקון עצמו יש חלש SOC, אשר מועיל עבור תקופות חיים ארוכים אבל מגבלות אחת ספין-אוטוזיס הוא מסוגל לשלב סיליקון עם סיליקון עם סיליקון חזק סיליקון (Sipvtric) הוא סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון ⁇ סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון ⁇ ⁇ סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון

יישומי מחשוב קוונטיים

הפיכה ספינ-אוביט היא גם מרכזית ביישוםים רבים של ספין-ביטים. ב- Semiconductor קוונטי dots, SOC יכול לשמש כדי לשלוט בספין יחיד באמצעות EDSR (חשמל dipole resonance ספין-ספין ספין qubits ב Ge / Si ננווטים או דוטים קוונטיים ליהנות מ-S C חזק, ומאפשר פעולות שער מהיר כדי להתאים את ה-C עם מהירויות מתקדמות עם קיבולת של קיבולת של קידוד בין קיבולת בינונית יכול להיות מסוגלות קיבולת קידוד בין קידודים מתקדמים יותר מאשר קידודים מתקדמים.

קישור חיצוני: 0 (הסקירה של ספין-אוביט ב- NaturecioFLT:1).

מסקנה

הפיכה ספינ-אוביט היא אבן הפינה של ספין-טור ספין-טורף למחצה, המספק את הקישור החיוני בין ספין-ביט להילוך ההפיכה שלו המאפשר שליטה ספין-חשמלית של כל-חשמלית.מ-R.A.S.R.S.R.S.R.S.S.R.S.R.S.S.S.R.S.S.S.S.S.S. ספין-O. ספין-O. ספין-O-O-O.S. ספין-O-O-O-O-O-Ob.S. ספין-Ob.S.S. ספין-Obsp. ספין-O-O-Obsp.S.S.S. ספין-Ob.Sספין-Ob.Sספין-Ob.Sספין-O-O-O-Ob.S.S.Sספין-O.Sספין-Ob.Sספין-O.Sספין-O.Sספין-Ob.Sספין-Ob.Sספין-אוביט ספין-Ob.Sספין-Obit ספין-או