Kas yra Spintronika?

Spintronika yra besiformuojanti elektronikos forma, kuri naudoja elektronų magnetinę būseną (sukimąsi) duomenims koduoti ir apdoroti, o ne elektros krūvį. Techniškai sukinys yra kvantinė savybė, glaudžiai susijusi su magnetizmu, bet ne visiškai tas pats dalykas. Todėl kartais manoma, kad spintronika išnaudoja kvantinius efektus. Priklausomai nuo jo magnetinės orientacijos, elektronas gali suktis aukštyn arba žemyn. Feroelektrinių medžiagų, nelaidininkų, kurie poliarizuojasi veikiami elektrinio lauko, magnetizmas egzistuoja, nes daugelis elektronų tokiuose objektuose turi tą patį sukimąsi.

Taip pat žinoma kaip magnetoelektronika, spintronika gali tapti idealia atminties laikmena kompiuteriams. Teigiama, kad spintroninė atmintis arba MRAM (Magnetoresistive Random Access Memory) gali pasiekti SRAM (statinės RAM) greitį, DRAM (dinaminės RAM) tankį ir “flash” atminties nepastovumą. Nekintamumas reiškia, kad duomenys vis tiek užkoduojami, kai išjungiamas maitinimas. Spintronika taip pat buvo vadinama žingsniu kvantinio skaičiavimo kryptimi.

Dėl savo nepastovumo MRAM ar kita spintronika vieną dieną galėtų būti panaudota kuriant akimirksniu kompiuteriu ir itin patogią atmintį, saugojimo įrenginius ir baterijas. Ši technologija taip pat gali būti naudojama kuriant elektroninius prietaisus, kurie yra mažesni ir greitesni bei sunaudoja mažiau energijos. Numatoma, kad MRAM įrenginiai bus parduodami iki 2010 m., o kiti spintronikos įrenginiai pasirodys ankstyvoje paauglystėje.

Pirmasis plačiai pripažintas laimėjimas spintronikoje buvo milžiniškos magnetinės varžos arba GMR – technologijos, dabar naudojamos daugumos standžiųjų diskų skaitymo galvutėse, išnaudojimas. GMR ir kiti spintronikai gali būti naudojami ypač mažiems magnetiniams laukams aptikti naudojant nemagnetinę medžiagą, įterptą tarp dviejų magnetinių plokščių. Ši medžiaga greitai keičia savo elektrinę varžą, priklausomai nuo plokščių magnetinės orientacijos. GMR gali būti 100 kartų stipresnis už įprastą magnetinę varžą. Kartais GMR įrenginiai vadinami sukimosi vožtuvais.

MRAM pagrindu veikiančių įrenginių sintezė gali būti patogu, nes naudojami gamybos būdai turi daug bendro su įprastiniais silicio puslaidininkių gamybos būdais. Pasiūlymai dėl elektroninių/magnetinių integruotų įrenginių yra dažni. 2002 m. IBM paskelbė, kad prototipo saugojimo įrenginio talpa yra trilijonas bitų kvadratiniame colyje.