磁阻效應和超薄鐵磁層產(chan) 生的自旋極化電流使人們(men) 不僅(jin) 可以像今天的電子電路那樣利用電子的電荷進行信息處理，而且還可以利用它們(men) 的自旋。這被稱為(wei) “自旋電子學”。
基於(yu) 自旋電子學的磁化技術
關(guan) 於(yu) 向調頻層注入自旋的效率(自旋注入)、自旋極化電子的傳(chuan) 播(自旋輸運)、檢測自旋的效率(自旋檢測)以及這些過程的固有長度尺度(自旋相幹長度)的一般基本問題目前正在深入的基礎研究中得到解決(jue) 。另一個(ge) 新興(xing) 的研究領域，被稱為(wei) “自旋熱電子學”，專(zhuan) 注於(yu) 溫度和自旋輸運之間的相互作用。這將允許通過溫度梯度產(chan) 生自旋電流，或者使用自旋電流進行熱傳(chuan) 輸。
可以用作自旋敏感邏輯器件的兩(liang) 種可能的邏輯元件都是三端器件，並被稱為(wei) “自旋晶體(ti) 管”，以強調與(yu) 基於(yu) 電荷的“傳(chuan) 統”電子器件的類比。它們(men) 的工作原理如下:基極電流在發射極(E)和基極(B)之間運行。由於(yu) 半導體(ti) -金屬界麵處形成的肖特基勢壘，導致熱電子注入形成基極的金屬三層中。這些電子被上層調頻層自旋極化。到達集熱器(C)的熱電子隨後由下調頻層進行自旋分析，因此，如果調頻層的磁化結構從(cong) 平行切換到反平行，集熱器電流的大小就會(hui) 發生顯著變化。室溫下電流增強已達到300%以上。在這種三端器件中集成絕緣阻擋層，使實驗人員能夠靈活地在不同的偏置電壓下操作同一器件，從(cong) 而注入不同能量的熱電子。對類似結構進行優(you) 化，在室溫下產(chan) 生了3400%的磁阻效應。傳(chuan) 輸比，即這種器件的基極電流和集電極電流之間的比率，目前小於(yu) 1(在10−6和10−4之間，因此不會(hui) 獲得像實際晶體(ti) 管那樣的放大。然而，通過磁性來編程或控製邏輯運算的想法是在開發更有效的自旋注入半導體(ti) 方麵，人們(men) 付出了巨大的努力。
目前出現的另一種方法是通過電場來操縱多鐵性係統的磁化。多鐵性材料具有耦合的電、磁和結構序參數，從(cong) 而同時具有鐵電性、鐵磁性和鐵彈性。在這種共存的情況下，磁化可以受到電場的影響，而電場的極化可以受到磁場的影響，這種特性被稱為(wei) “磁電效應”。除了它的基本重要性之外，電場和磁場性質的相互控製對於(yu) 磁性存儲(chu) 介質和自旋電子學的国产成人在线观看免费网站具有重要的意義(yi) ，因為(wei) 在納米級器件中局部国产成人在线观看免费网站電場來切換磁性可以以比国产成人在线观看免费网站磁場低得多的功耗完成。在微觀長度尺度上，鐵電磁鐵中耦合的電和磁有序伴隨著疇和疇壁的形成，這樣成像技術可以有助於(yu) 對不同有序參數的互連的基本理解。
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