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

Onderzoek: Zwaartekracht beschrijven, zonder zwaartekracht

Autoruiten en zonnepanelen gaan zichzelf reinigen

KU Leuven-onderzoekers stap dichter bij nieuwe generatie zonnepanelen

Synthetische huid laat robots zweten

3 miljoen euro Europese steun voor onderzoek naar zelfhelende robots

Nieuwe campus voor VLIZ en ILVO op Oosteroever Oostende

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Waterstof Dagen

RNSYC - Oostende

van 26/08/2019 tot 30/08/2019

Robots-Cobots: vriend op het werk, vriend in huis

UAntwerpen Campus Groenenborger

donderdag 5 september 2019

Bouwstenen geïntegreerd aanwezigheidsbeleid

BluePoint Antwerpen (Agoria Academy)

maandag 9 september 2019

Rittal vakseminarie industriële systeemkasten

Laakdal

donderdag 12 september 2019

EMO Hannover

Messegelände - Hannover (D)

van 16/09/2019 tot 21/09/2019

Eerstelijns onderhoud op industriële tandwielkasten

MGH Servicecenter Machelen

dinsdag 17 september 2019

Keuze van de redactie

(12/8) Indaver scoort Schots afvalenergiecontract van 400 miljoen euro

(6/8) Masterproeffilmpje bezorgt ingenieur job bij Amazon

(15/7) Onderzoekers verhogen energiecapaciteit uit zonnepanelen

(3/7) Onthulling eerste hyperloopsysteem in Europa (+video)

(1/7) Onderzoek: wagenziekte voorkomen in zelfrijdende auto’s

(1/7) Antwerpen schakelt Arcadis in om klimaatambities waar te maken

>> 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...

Nieuw groot onderzoeksprogramma via ALMA-telescoop

Rychard Bouwens van de Leidse Sterrewacht is de eerste Nederlandse wetenschapper die een ‘Large Program’ mag uitvoeren met de geavanceerde ALMA-telescoop, die in Chili opgesteld staat.

Genomineerden voor Matexpo awards bekend gemaakt

Met deze awards wil de beursorganisator de grootste technische innovatie, de meest milieuvriendelijke machine of innovatie of de meest vernieuwende veiligheidsstoepassing onderscheiden.

Pocketboer publiceert ’tips en tricks’ voor pocketvergisten

De voorbije jaren ontstonden bij landbouwers allerlei problemen bij gebruik van hun kleinschalige biogasinstallatie. De operationele groep 'Pocketboer' heeft nu oplossingen ontwikkeld.

KU Leuven-onderzoekers stap dichter bij nieuwe generatie zonnepanelen

De nieuwe studie van de KU Leuven legt voor het eerst uit hoe perovskieten, kunstmatige kristallen die zonlicht kunnen omzetten in elektriciteit, zijn te stabiliseren.

SCK•CEN stuurt landbouw-experiment de ruimte in

Er zijn ambitieuze plannen om een maandorp te bouwen, als springplank naar planeet Mars. Een van de grootste uitdagingen om daarin te slagen, is een autonome voedsel- en watervoorziening.

Lonza automatiseert productieprocessen met Rockwell Automation - techniek

Het Zwitserse farmacieconcern Lonza, dat ook een vestiging heeft in Bornem en Verviers, heeft Rockwell Automation gekozen voor de digitalisering en automatisering van de productiefabrieken.

Synthetische huid laat robots zweten

Geïnspireerd door de huid van levende wezens ontwikkelt TU/e-onderzoeker Danqing Liu slimme oppervlaktes, die onder invloed van licht en elektra meermaals stoffen afgeven en weer opnemen.

3 miljoen euro Europese steun voor onderzoek naar zelfhelende robots

Onderzoekers van VUB, University of Cambridge, ESPCI-Paris, EMPA en Suprapolix gaan samenwerken aan de volgende generatie robots: (zachte) robots die 'pijn voelen' en zichzelf helen.

Kontron lanceert COM Express Compact Type 6 met nieuwste Intel processoren

Kontron heeft nieuwe COM Express Compact Type 6 modules, die de 8ste generatie Intel-processoren bevatten, toegevoegd aan zijn gamma. De processoren verbruiken slechts 15 Watt. De nieuwe modules laten tot 24 GB DDR4-geheugen toe en zijn optioneel voor het eerst beschikbaar in Compact-formaat met snelle NVMe SSD. >>

Partners