Kemistit luovat nopeampaa ja tehokkaampaa tiedonkäsittelyä

Kanadalaisen Waterloon yliopiston kemistit ovat löytäneet paljon nopeamman ja tehokkaamman tavan tallentaa ja käsitellä informaatiota laajentamalla rajoja siinä kuinka sähkön kulkua voidaan käyttää ja hallia.

Äskettäin julkaistussa tutkimuksessa kemistit havaitsivat, että valo voi indusoida magnetisoitumista tietyissä puolijohteissa.

"Nämä tulokset saattavat mahdollistaa pohjimmiltaan uuden tavan käsitellä, siirtää ja tallentaa informaatiota elektronisilla laitteilla, jotka ovat paljon nopeampia ja tehokkaampia kuin tavanomainen elektroniikka," toteaa professori Pavle Radovanovic.

Nykyisen piiritekniikan fyysiset rajat alkavat tulla vastaan joten olisi joko vaihdettava materiaalia, josta transistorit tehdään – piistä esimerkiksi hiilinanoputkiin tai grafeeniin - tai muuttaa nykyisten materiaalien informaation tallentamista ja käsittelyä koskevia tapoja.

Radovanovicin ryhmän havainto on mahdollinen magnetismin ja spintroniikan avulla. Se tarkoittaa binaaritietojen tallentamista elektronin spinin suunnassa sen varauksen lisäksi sekä plasmoniikalla, joka tutkii materiaalien kollektiivisia oskillaatioita materiaalissa.

"Olemme periaatteessa magnetisoineet yksittäisiä puolijohteisia nanokiteitä valolla huoneenlämmössä", toteaa Radovanovic. "Se on ensimmäinen kerta, kun joku on pystynyt käyttämään elektronien kollektiivista liikettä, joka tunnetaan plasmoneina, indusoimaan stabiilin magnetisoinnin tällaisen ei-magneettisen puolijohdemateriaalin sisään.

Manipuloidessaan plasmoneja seostetussa indiumoksidi nanokiteissä Radovanovicin havainnot osoittivat, että magneettiset ja puolijohdeominaisuudet voivat todellakin olla kytkeytyneet toisiinsa ja se tapahtuu ilman tarvetta erittäin alhaisten lämpötilan (kryogeeniset) laitteiden käyttämistä.

Hän ennakoi, että löydökset voivat aluksi johtaa erittäin herkkiin magneto-optisiin antureihin lämpökuvauksen ja kemiallisen tunnistuksen suhteen. Tulevaisuudessa hän toivoo laajentavan tätä lähestymistapaa kvanttitutkimukseen, datan tallentamiseen ja kvantti-informaation käsittelyyn.