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

VIB bouwt innovatieve bioincubator en nieuw hoofdkantoor

Wereldprimeur: DNA vouwt zich op in zigzag structuur

Wereldprimeur: cellen hebben ‘corvee’ binnen elektrische samenwerking

TU Eindhoven onderzoekt innovatieve argonmotor en 2D-nanomaterialen

Ontrafelen samenstelling van complexe moleculaire systemen

Eerste tewaterlating van nieuw onderzoeksschip RV Belgica

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Cursus: stoom in theorie en praktijk

Zebrastraat - Gent

dinsdag 31 maart 2020

Cursus Spoortechnieken - bijzondere projecten

Het Ingenieurshuis - Antwerpen

van 2/04/2020 tot 11/06/2020

Global Manufacturing and Industrialisation Summit

Messegelände - Hannover

van 20/04/2020 tot 21/04/2020

Machinery safety awareness training

Pilz Academy - Herentals

dinsdag 21 april 2020

PNOZmulti programming

Pilz Academy - Gent

woensdag 22 april 2020

Cursus: stoom in theorie en praktijk

Armstrong - Herstal

vrijdag 24 april 2020

Keuze van de redactie

(25/3) Nieuw Antwerps-Duits pijpleidingtraject ecologisch en economisch goede zaak

(24/3) DEME tekent MoU voor bouw Japanse offshore windprojecten

(17/3) Vorig jaar werd recordaantal octrooien aangevraagd

(16/3) VIB boekt vooruitgang in onderzoek naar geneesmiddel tegen coronavirus

(12/3) UAntwerpen leidt Europees onderzoek naar Corona

(11/3) Microgenerator van nanodraden vervangt batterij

>> 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...

Medicatie tegen longproblemen veroorzaakt door coronavirus getest

UZ Gent en VIB evalueren een geneesmiddel voor de behandeling van longproblemen ten gevolge van COVID-19. Medische centra in o.a. Duitsland en Italië overwegen mee in de studie te stappen.

Grootste ozongat ooit (+video)

Terwijl het gat in de ozonlaag boven de zuidpool deze winter heel bescheiden bleef, wordt boven de noordpool het grootste ozongat ooit waargenomen.

Start-up ontwikkelt online module voor eerste triage van coronapatiënten

Om huisartsen en spoeddiensten te ontlasten heeft Bingli, dat ondersteund wordt door Start it @KBC, een module ontwikkeld die de eerste triage van patiënten voor zijn rekening kan nemen.

Lockdown, ook in de ruimte

De picosatellieten Picasso en Simba zouden gisteren de ruimte ingaan op een Vega-raket. Maar als gevolg van de Franse maatregelen tegen Covid-19 werden alle lanceercampagnes opgeschort.

Nieuw Antwerps-Duits pijpleidingtraject ecologisch en economisch goede zaak

Sectorfederatie essenscia vlaanderen reageert positief op de beslissing van Vlaams minister van Omgeving Demir om de procedures rond de aanleg van dit nieuw pijpleidingraject op te starten.

DEME tekent MoU voor bouw Japanse offshore windprojecten

Penta-Ocean Construction en DEME Offshore hebben een memorandum van overeenstemming (MoU) gesloten met betrekking tot uitgebreide samenwerking voor de bouw van offshore windparken in Japan.

Vlaamse supercomputer ingezet in strijd tegen COVID-19

Om onderzoek rond dit virus nog beter te ondersteunen, gaat het VSC, als high-performance computing-centrum, gedurende 8 weken extra rekencapaciteit beschikbaar stellen van onderzoekers.

Nieuw PIC-fabricageproces pakt tekortkomingen aan

De huidige PIC-fabricagemethoden leiden tot grote variabiliteit, wat resulteert in een beperkte opbrengst, lange vertragingen tussen het conceptuele idee en het werkende apparaat, ...

Lybover investeert extra in 3D-scanning

De Lybover groep zet volop in op de technologie van 3D-scanning met extra investeringen. De uitgebreide ervaring van van 80 engineers in engineering, project management, productie en montage in combinatie met 3D-scanning en engineering heeft een enorme impact op tijd, kost en veiligheid. 3D-scans vormen de basis voor de engineering van hun projecten.

Partners