Spintronik Teknolojisi, Elektronik Dünyasını Değiştirebilir

Manyetik alanı kontrol etmek için geliştirilen yeni yöntem, geleceğin yarı iletken teknolojilerini değiştirebilir.

Mikroçiplerde bulunan manyetik alanı kontrol etmek için geliştirilen yeni yöntem sayesinde, bellek ve mantık aygıtları çok daha az güç tüketir hale gelebilir. Yeni yöntem sayesinde geliştirmeyi kısıtlayan fiziksel engellerin de üstesinden gelinebileceği düşünülüyor.

MIT ve Brookhaven Ulusal Laboratuvar’ındaki araştırmacılar, düşük miktarda voltaj uygulayarak ince film şeklindeki materyalin manyetik özelliklerini kontrol edebileceklerini gösterdiler. Üstelik manyetik dizilimde yapılan bu değişiklik günümüz bellek çiplerinin aksine güç gerektirmeden korunabiliyor.

Silikon mikroçiplerin enerji tüketimini azaltıp kapasitesini artırma çabaları, temel fizik kanunlarının sınırlarına ulaşmaya başladı. Araştırmacılar da bu sınırlardan kurtulmak için yeni teknolojiler geliştirmeye çalışıyor. Spintronik ya da magneto-elektronik de elektronların elektriksel yükü yerine dönüş durumundan yararlanmayı amaçlayan bir teknolojidir.

Spintronik cihazlar, silikon bellek çiplerinin aksine, manyetik özelliklerini korumak için sürekli güce ihtiyaç duymazlar ve çalışmak için daha az güce gereksinimleri vardır. Böylelikle günümüz cihazlarının en büyük sorunlarından biri olan ısı da daha az açığa çıkar.

Spintronik teknolojisi beraberinde kendi sınırlarını da getiriyor. Voltaj uygulayarak materyallerin manyetik özelliklerini kolay ve hızlı şekilde kontrol etmenin bir yolu birçok araştırmacı tarafından araştırılıyordu.

Oksijen iyonları kullanılarak yapılan daha önceki girişimlerin aksine bu yöntemde hidrojen iyonları kullanılıyor. Hidrojen iyonlarının yerleştirilmesi ve çıkarılması kolay olduğu için araştırmacılar, yeni sistemin daha hızlı olduğunu ve belirgin avantajlara sahip olduğunu belirtiyor.

Hidrojen iyonları çok daha küçük olduğu için spintronik cihazların yapısına kolaylıkla girip çıkabiliyor. Bunu yaparken de materyale zarar vermeden manyetik yönelimini değiştirebiliyor. Araştırmacılar 2,000 döngüden daha fazla test yaparak materyalde aşınma meydana gelmediğini gösterdiler.

Hidrojen iyonlarının metal katmanlar arasındaki geçişi kolay olduğu için, materyalin özelliklerini kontrol etmek de mümkün hale geliyor. Araştırmacıların amacı transistörlerin manyetik türevini ortaya çıkarmak.

Araştırmacılar, manyetik yönelimin veri depolamak için kolaylıkla kullanılabileceğini belirtiyor. Prototiplerin birkaç yıl içinde ortaya çıkacağını belirten araştırmacılar, tümüyle çalışan bir bellek hücresini ortaya çıkarmanın ise karmaşık olduğunu ve daha fazla zaman gerektirdiğini belirtiyor.