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

Interacties waargenomen tussen Rydbergatomen en gevangen ionen

Innovatieve testomgeving voor elektrochemische energie-opslagmaterialen

Onderzoek: wagenziekte voorkomen in zelfrijdende auto’s

Nieuwe methodes op basis van AI om elementaire deeltjes te onderzoeken

Interreg Vlaanderen-Nederland keurt vier nieuwe projecten goed

TU Delft maakt kleinste autonome race-drone ter wereld

>> 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 van 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

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

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

(26/6) Port of Antwerp en UAntwerpen leggen innovatieve asfaltweg aan

(26/6) Haven van Oostende organiseert Waterstofdagen

(24/6) Tankopslagbedrijf Standic vestigt zich in Antwerpse haven

(24/6) ENGIE verhoogt vermogen centrale van Coo-Trois-Ponts

>> 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...

ACE visco-elastische stootdempers voor noodstops - techniek

ACE Stoßdämpfer introduceert visco-elastische stootdempers en breidt zijn assortiment veiligheids­producten uit. Deze biedt de zware industrie duurzame oplossingen voor nood­stop­toepas­singen.

Meer elektriciteit van zonneparken op net mogelijk met slimme regelaar

Liander, TU Eindhoven en DNV GL onderzochten de mogelijkheden van een slimme regelaar op een groot zonnepark in Noordwolde (Nederland). Ze kunnen zo meer elektra aan het energienet leveren.

Cybersecuritybedrijf Sweepatic haalt 1 miljoen euro op

Sweepatic is een cybersecurity reconnaissance platform dat internet facing assets monitort om bedrijven te beschermen tegen cyberaanvallen. Het bedrijf haalde onlangs 1 miljoen euro op.

Proefproject met dynamische verlichting op Veurnse Suikersite

Netbedrijf Fluvius, de stad Veurne en WVI starten vanaf juli 2019 een proefproject waarmee ze de impact van openbare verlichting op de plaatselijke fauna onderzoeken.

Datagestuurde logistieke oplossing voor transportsector

DigiTrans, de recentste spin-off van de UAntwerpen en imec, lanceert een innovatieve technologie waarmee de volledige logistieke sector optimaal van alle beschikbare gegevens kan profiteren.

Onthulling eerste hyperloopsysteem in Europa (+video)

De eerste Europese hyperloop is nu compleet met alle kernelementen, waaronder de hyperloop baanwisseltechnologie. Dit brengt een duurzaam alternatief voor korte afstandsvluchten dichterbij.

Vlaams Onderzoeksprogramma kunstmatige intelligentie goedgekeurd

Het nieuwe beleidsplan omvat een jaarlijks budget van 32 miljoen euro, waarvan 12 miljoen euro voorzien wordt voor het onderdeel top strategisch basisonderzoek.

Antwerpse haven krijgt één van de grootste propaantanks in Europa

Oiltanking Antwerp Gas Terminal gunt een EPC-contract aan het consortium van Geldof en BAM Contractors voor de bouw van een gekoelde opslagtank van 135.000 m³ in de haven van Antwerpen.

SIMATIC PCS neo: nieuwe normen voor procesautomatisering

Siemens stelt nieuwe normen in de procesautomatisering en presenteerde op de Hannover Messe 2019 een innovatief, webbased Process Control System voor alle industrieën. SIMATIC PCS neo is gloednieuwe systeemsoftware die bedrijven in de procesindustrie unieke mogelijkheden biedt in het tijdperk van digitalisering. >>

Partners