Spintronica als energiezuinig alternatief voor gewone micro-elektronica

Onderzoek & Wetenschap 8/02/2019 9:01:57

Om spinstroom op te wekken is misschien een speciaal type moleculen te gebruiken, waarvoor de Nederlandse Rijksuniversiteit Groningen een theoretisch model ontwikkelde om dit te testen.

Lees hieronder verder   
Verwant

Oplichtende nanodeeltjes vertonen opvallend gedrag

AcademicLabs connecteert Europese en Japanse wetenschappers

Nieuw gen ontstaat in lab TU Delft onderzoekers

Fraunhofer helpt fotonica-startups opschalen

Wetenschappelijk onderzoek boekt aërodynamische winst paralympiërs

Menselijk brein inspireert tot nanotechnologie in kunstbrein

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Eerstelijns onderhoud op industriële tandwielkasten

MGH Servicecenter Antwerpen

dinsdag 23 april 2019

HRC & Robot Safety

Kortrijk

woensdag 24 april 2019

PLC-integratie met Siemens TIA portal

Webinar

woensdag 24 april 2019

Hygiënische stoom voedingsmiddelenindustrie

door Spirax Sarco - Gent

donderdag 25 april 2019

Elimineer overbodige onderhoudskosten

Zwijnaarde (Gent)

donderdag 25 april 2019

Quick response manufacturing

Zwijnaarde (Gent)

donderdag 25 april 2019

Engineeringnet Mobile



Scan de QR-code
of klik hier om mobiel te surfen.

Tip: maak zelf een sneltoets op de startpagina van je smartphone. Voor Android: “Sneltoets Startpagina” of "Toevoegen aan startscherm". Voor iPhone: “Zet in beginscherm”.

Keuze van de redactie

(18/4) AcademicLabs connecteert Europese en Japanse wetenschappers

(17/4) Energiesector kwetsbaar voor cyberspionage en -sabotage

(15/4) Nieuw proces maakt productie kankermedicijnen efficiënter en duurzamer

(15/4) DEME-dochters halen Duits contract van 197 miljoen euro binnen

(11/4) ALEGrO-hoog­spannings­verbinding via microtunnel onder Albertkanaal en Maas

(10/4) EU-initiatief ontwikkelt blockchain oplossingen en wereldwijde standaarden

>> Meer blikvangers

ENGINEERINGNET.BE - Spin is een kwantummechanische eigenschap van elektronen, waarbij elektronen rondtollen om hun as en zich gedragen als kleine kompasnaaldjes. Een stroom van elektronenspins is te gebruiken in elektrische schakelingen.

Om spinstroom op te wekken is een relatief grote magneet nodig. Een alternatieve methode gebruikt een speciaal type moleculen, maar het is de vraag of dit echt werkt. RUG promovendus Xu Yang heeft een theoretisch model ontwikkeld dat beschrijft hoe je dit kunt testen.

Spin kan twee richtingen hebben: ‘op’ en ‘neer’. Om met spinstromen informatie door te geven, moet er een overmaat van één van beide zijn. Dit gebeurt doorgaans door elektronen in een spintronische schakeling te injecteren via een ferromagneet, die een van beide spintypen gemakkelijker door laat.

Nu liet een studie uit 2011 zien dat een overmaat van één type spin ook is te verkrijgen door stroom door een monolaag van de dubbele DNA helix te sturen. DNA moleculen zijn chiraal: ze bestaan in twee vormen die elkaars spiegelbeeld zijn, zoals een linker- en rechterhand.

Dit fenomeen heet Chiraal geïnduceerde Spin Selectiviteit (CISS). De afgelopen jaren zijn er verschillende experimenten gepubliceerd die claimen dit CISS effect aan te tonen, maar Yang twijfelde aan de geldigheid hiervan.

Yang heeft nu een model gemaakt dat kan beschrijven hoe spins door verschillende circuits gaan die onder een lineair regime werken, dus onder omstandigheden waarin gewone elektronica functioneert.

Deze modellen zijn gebaseerd op universele regels. Ladingsbehoud is de regel dat elk elektron dat een circuit in gaat er ook weer uit moet komen. Reciprociteit gaat erom dat wanneer je de spanning- en stroomcontacten omkeert in een circuit, het signaal gelijk blijft.

Yang heeft beschreven hoe deze regels de doorgifte en reflectie van spin beïnvloedt in verschillende blokken, zoals een chiraal molecuul en een ferromagneet tussen twee contactpunten. Zo is uit te rekenen wat in deze blokken gebeurt met de spins.

Daarna gebruikte hij die blokken voor de bouw van complexere circuits. Zo kon hij uitrekenen wat hij kon verwachten van circuits met chirale moleculen wanneer die al dan niet het CISS effect veroorzaken.

Yang heeft nu circuits met vier contacten heeft ontworpen die de aanwezigheid van CISS aantonen. ‘Momenteel werk ik ook aan zo’n circuit, maar omdat het uit moleculaire bouwstenen bestaat is dat een hele uitdaging.’ << (Lydia Heida) (foto: RUG - Xu Yang)

Op de figuur:
Een elektronenstroom gaat door een chirale helix, die één spintype beter door laat.

Abonneer op onze nieuwsbrief

Reageer of publiceer aanvullende informatie
Mis ook dit niet...

Geothermie: Hoe diep in de put? - artikel

De voorbije jaren werd in Vlaanderen steevast naar geothermie verwezen als één van de meest beloftevolle types hernieuwbare energie. VITO liet regelmatig positieve berichten horen.

Tuinbouwschool Melle wint STEM-scholenwedstrijd Artcadia

Hun winnende ontwerp ‘Zeeteelt’ is een uitvinding waarbij hexagonale pontons, gemaakt van het afvalplastic uit de oceanen, de basis vormen om aan landbouw op zee te doen.

Waterstofauto als stroombron in duurzaam energiesysteem

TU Delft onderzoekt hoe geparkeerde brandstofcelauto's te gebruiken zijn als elektriciteitscentrale, en hoe het aanbod van energie en de betrouwbaarheid van zo'n systeem zijn te vergroten.

Voedingsmiddelenindustrie vaak nog in eerste fase van digitalisering

Dit blijkt uit een rapport met de belangrijkste resultaten van een onderzoek dat Siemens PLM Software uitvoerde over digitalisering in de voedings­middelen­industrie.

Slimme tattoo krijgt nieuwe functies dankzij intelligente inkt

De Universiteit Twente ontwikkelt een micro-jet injectietechniek die met een dunne en ultrasnelle vloeistofstraal tatoeages zet, die bijvoorbeeld een signaal geven om medicijnen in te nemen.

Emerson organiseerde STEM-Girlsday - techniek

Als vervolg op haar wereldwijde inzet om het STEM-onderwijs en women in STEM te promoten, organiseerde Emerson een “We Love STEM”-evenement onder de vlag van Girlsday.

Internetinfrastructuur moet het hebben van de democratie - artikel

Na de verkiezingen in Congo werd het internet begin dit jaar weken uitgeschakeld. Midden januari ging het internet ook neer in Zimbabwe na onrust over de steile brand­stof­prijs­verhogingen.

Doorzichtig en UV-werend nanopapier als alternatief voor plastic verpakking

De Universiteit Utrecht ontwikkelt het volledig biologische materiaal, bestaande uit enkele nanometers dikke cellulosevezels, samen met Unilever en de Universiteit van Amsterdam.

Schneider Electric heeft nieuw webadres

Om de toegang tot de website te vereenvoudigen en de gebruikerservaring op de digitale kanalen te verbeteren, heeft Schneider Electric, wereldleider in digitale transformatie van energiebeheer en automatisering, zijn webdomein bijgewerkt van www.schneider-electric.be naar www.se.com/be en nieuwe functies werden toegevoegd.

Partners