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

VUB spin-off Axiles Bionics haalt 2,4 miljoen euro op

Wetenschappers ontdekken elektrische geleiding in bacteriën (+video)

Isolatietechniek maakt chips krachtiger en kleiner

Druppelbeweging manier voor manipulatie kwetsbare biologische samples

“Proof of Concept Grant” voor bouw speciale 3D-PIV microscoop

Beter inzicht in bijzondere eigenschappen van water

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Plat dak specialist editie 2019

Het Ingenieurshuis - Antwerpen

van 24/09/2019 tot 24/09/2020

eHealth interoperabiliteits-standaarden (HL7 FHIR)

Bluepoint - Brussel

van 24/09/2019 tot 25/09/2019

Basiscursus Grondmechanica 2019

Het Ingenieurshuis - Antwerpen

van 25/09/2019 tot 4/12/2019

Integrale Productontwikkeling

KU Leuven Campus Kulak Kortrijk

donderdag 26 september 2019

CMSE hercertificering

Pilz Academy - Gent

donderdag 26 september 2019

Basic Course European Patent Rights and Patent Practice - 2nd year

Het Ingenieurshuis - Antwerpen

van 26/09/2019 tot 18/06/2020

Keuze van de redactie

(19/9) Luminex en Sioen winnen Leeuw van de Export 2019

(18/9) ULiège neemt eerste 7 Tesla MRI-scanner in gebruik

(17/9) ArcelorMittal Gent installeerde grootste Belgische zonnedak

(17/9) umati showcase op EMO: nieuwe machinetaalstandaard

(11/9) Wetenschappers ontdekken elektrische geleiding in bacteriën (+video)

(11/9) Nieuwe technologie voor filtratie van organische microverontreinigingen

>> 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...

Luminex en Sioen winnen Leeuw van de Export 2019

Technologiebedrijf Luminex Network Intelligence (Genk) en producent van technisch textiel Sioen Industries (Ardooie) zijn de winnaars van de 18de editie van de Leeuw van de Export.

Havens Antwerpen en Rotterdam voortrekkers van energietransitie

De havenbedrijven pleiten ervoor dat de EU een steunende rol speelt bij het creëren van grote havenclusters, met infrastructuur voor waterstof, afvang en opslag van CO2, en windenergie.

Spoorvrachtoperator Lineas verdubbelt Antwerpse spoorcapaciteit

Om de impact van de Oosterweelwerken op de mobiliteit te verlichten, gaat Lineas de capaciteit op de treinen in en uit Antwerpen verdubbelen, een stijging van 2.600 naar 5.300 containers.

Sensor+Test lanceert nieuwe conferenties en nieuwe zalen in 2020

Na een succesvolle editie dit jaar zal Sensor+Test, toonaangevende beurs voor sensor-, meet- en testtechnologie, volgend jaar doorgaan in nieuwe hallen en tevens een topprogramma aanbieden.

Interuniversitaire consortia op zoek naar projecten

Vijf Vlaamse universiteiten gaan consortia opzetten met onderzoekers uit meerdere instellingen, iBOF geheten, met een budget van minstens 30 miljoen euro voor de eerste oproep.

ULiège neemt eerste 7 Tesla MRI-scanner in gebruik

De 7 Tesla MRI-scanner of MAGNETOM Terra met ultrahoge veldsterkte werd geïnstalleerd in het GIGA Cyclotron Research Center van ULiège, gespecialiseerd in in-vivo beeldvorming.

Nieuwe fabriek Europal Packaging klaar voor Industrie 4.0

Verpakkingsbedrijf Europal Packaging bouwt een tweede site in Doornik, op de industriezone van Blandain. Tegen de zomer van 2020 moet deze nieuwe state-of-the art fabriek operationeel zijn.

Ontwikkeling nieuwe generatie astronomie-instrumenten

Om verdere stappen te maken in astronomieonderzoek is innovatie op vlak van meetapparatuur nodig, bijvoorbeeld door radioantennes te ontwikkelen die in de ruimte werken.

Whitepaper ‘Uw digitale transformatie met EPLAN’

Cloud computing, IoT en dataintegratie hebben een grote impact op industriële productiesystemen. Hoe speelt EPLAN in op deze evolutie? In de whitepaper ‘Uw digitale transformatie’ wordt getoond hoe u dankzij een efficiënte uitwisseling van slimme data tussen de verschillende bedrijfsprocessen uw efficiëntie kunt verhogen. >>

Partners