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

8 finalisten strijden nog om Vlaamse PhD Cup 2020

Ontwikkeling slim nanodeeltje tegen antibiotica-resistente infecties

Forcit en Holst Centre ontwikkelen prototype van slim gelaatsmaker

Kunstmatige koraalpoliep reinigt water en transporteert cellen

Vijf laureaten van FWO-Excellentieprijzen bekend gemaakt

Supercontinuum: stap voor stap naar een brede waaier van kleuren

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Postgraduaat Corporate Finance

Leuven

van 2/10/2020 tot 6/03/2021

Postgraduaat Mens- en Milieuvriendelijk Bouwen en Wonen

Gent

van 6/10/2020 tot 29/06/2021

METAV Web Sessions: innovation

online

van 6/10/2020 tot 7/10/2020

Modular software performance

B&R Webinar

dinsdag 6 oktober 2020

Techni-Mat

Kortrijk Xpo

van 7/10/2020 tot 8/10/2020

Stoomtechniekdag 2020

Antwerp Expo

woensdag 7 oktober 2020

Keuze van de redactie

(28/9) Brent Tirry en Kiefer Moyaert winnen Vlaamse STEM-Olympiade 2020

(28/9) VUB-onderzoeker test lichtgewicht gevelsysteem

(24/9) 8 finalisten strijden nog om Vlaamse PhD Cup 2020

(24/9) Caeleste en FAM winnen Leeuw van de Export 2020

(22/9) 10 actiepunten boosten innovatie- en groeipotentieel biotechsector

(21/9) Agoria Solar Team wint Europese Solar Challenge 2020

>> 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.

Reageren
Abonneer op onze nieuwsbrief

Mis ook dit niet...

VUB-onderzoeker test lichtgewicht gevelsysteem

Dr. Matthias De Munck, onderzoeker aan de VUB, heeft voor zijn doctoraatsonderzoek het gebruik van een nieuw soort lichtgewicht gevelpanelen met een dikke isolatielaag onderzocht.

ABISS2020 wordt grootste digitale oefening ooit

‘De grootste digitale training ooit’, zo omschrijft digitaal expert Steven Van Belleghem de coronacrisis: “Ik verwacht dat we deze periode later benoemen als the golden age of digital.”

Lithiumaccu’s sneller op te laden dankzij meer nanokanaaltjes

Niobium-wolfraam-oxide fungeert als elektrode in li-ion batterijen. Door hier een nanostructuur op aan te brengen, komen er meer wegen vrij voor lithium ionen, aldus onderzoek van UTwente.

E-fuels van belang bij verduurzaming zwaar transport

Synthetische methanol, -diesel en -LNG zijn voor wegtransport over lange afstand en de scheepvaart de meest geschikte opties, aldus onderzoek van onder meer VoltaChem, TNO en SmartPort.

Bedrijven investeren miljoenen euro’s in hergebruik van CO2 in North Sea Port

Alco Bio Fuel (ABF), Messer Benelux en IJsfabriek Strombeek investeren samen 10 miljoen euro in een tweede 'recovery unit' voor koolstofdioxide, gevestigd bij Alco Bio Fuel in North Sea Port.

Bouwsector lanceert eerste sector-overschrijdende ethische code

We gaan vandaag heel anders met elkaar om dan vroeger, zowel privé als op de werkvloer. Om hieraan tegemoet te komen, ondertekenen verschillende partners uit de bouwsector een ethische code.

8 finalisten strijden nog om Vlaamse PhD Cup 2020

Tijdens de halve finale van de Vlaamse PhD Cup 2020 streden nog 16 onderzoekers om een felbegeerd finaleticket in de wacht te slepen. Hiervan gaan er nog 8 door naar de finale op 6 oktober.

Microplastics hopen zich op in zee

Tegen 2100 kan 69% van het wateroppervlak van de Middellandse Zee en 54% van het oppervlak van de Gele Zee vervuild zijn met microplastics, aldus een studie van onder meer VLIZ en UGent.

Yokogawa lanceert nieuwe generatie Mixed Signal Oscilloscope

De DLM5000 is een nieuwe generatie mixed-signal-oscilloscoop met opties voor vier of acht analoge ingangen en werd ontworpen om uiterst aanpasbaar en flexibel te zijn. Met opnieuw ontworpen hardware biedt de DLM5000 belangrijke verbeteringen in zowel prestaties als bruikbaarheid. Het is de opvolger het DLM4000-model. >>

Partners