IBM и Стэнфордский университет готовят революцию в электронике, Hi-Tech

Компьюлента. 27 апреля 2004 года, 12:31

Разработчики из IBM и учёные Стэнфордского университета объединили усилия в создании новой индустрии - спинтроники. Эта область нанотехнологий обещает привести к созданию миниатюрных электронных устройств, принципиально отличных от нынешних, обладающих высоким быстродействием и малым энергопотреблением.

Новый исследовательский центр SpinAps займётся теоретическим обоснованием и практическим использованием такого свойства атомов, как направленность орбит электронов (иначе - спин), применимого для нужд хранения и обработки информации. Так как спин может иметь лишь два состояния, с его помощью можно кодировать двоичные данные.

В активе у IBM уже есть действующее серийное устройство, использующее спиновые свойства. Это высокочувствительная головка для жёстких дисков, в которой используется явление гигантского магниторезистивного параллакса (ГМР-эффект). Её изобретение в 1997 г. позволило увеличить с тех пор плотность хранения данных на магнитных пластинах в сорок раз. Другой пример использования спинов в ИТ-отрасли - новая быстродействующая энергонезависимая память MRAM (magnetic random access memory), над созданием которой сейчас работают многие компании.

Полное название центра SpinAps - IBM-Stanford Spintronic Science and Applications Center, создан он будет на базе исследовательского центра IBM в Алмадене (близ Сан-Хосе, штат Калифорния). В финансировании центра принимают участие вездесущее оборонное агентство DARPA, министерство энергетики США и американский Национальный научный фонд. Вначале сотрудники SpinAps займутся созданием новых материалов для нужд спинтроники, затем можно ожидать появления прототипов революционного характера - от перепрограммируемых "на лету" микросхем до сверхпроводников, работающих при комнатной температуре и квантовых компьютеров. Впрочем, коммерческих продуктов от SpinAps в течение ближайших пяти лет не предвидится.

Возглавят SpinAps доктор Стюарт Паркин (IBM) и профессоры Джеймс Харрис и Шоучэн Чжан из Стэнфорда. Первый известен как пионер спинтроники, его работы привели к созданию головок винчестеров на основе ГМР-эффекта и памяти MRAM. Харрис - специалист с большим опытом создания сверхтонких плёнок и материалов с искусственной структурой, он займётся выработкой многослойных полупроводников, применимых в "спинтронных" устройствах. Шоучэн Чжан - учёный-теоретик, много сделавший для понимания процессов сверхпроводимости, магнетизма и поведения электронов в твёрдых средах. Среди его работ значится и теория о том, что спиновый ток, генерируемый наведённым электрическим полем, может менять направление течения и не приводит к рассеиванию энергии (последний постулат, кстати, противоречит закону Ома). В числе первых свершений SpinAps запланирована практическая демонстрация этого эффекта.