Les nouvelles recherches d'une équipe de physiciens du DU ont le potentiel de servir de fondement à la technologie informatique de la prochaine génération.

Dans la quête de rendre les ordinateurs plus rapides et plus efficaces, les chercheurs ont exploré le domaine de l'électronique de spin (abréviation d'électronique de spin) dans l'espoir de contrôler le spin naturel de l'électron au profit des appareils électroniques. La découverte, faite par le professeur Barry Zink et ses collègues, ouvre une nouvelle ère pour les études expérimentales et théoriques du transport de spin, une méthode pour exploiter cette magnétisation naturelle, ou tourner, d'électrons.

« Notre approche nécessite une façon fondamentalement différente de penser à la nature de la façon dont la rotation se déplace à travers un matériau, " dit Zink.

Les ordinateurs dépendent actuellement des électrons pour traiter l'information, déplacer des données à travers de minuscules, fils de taille nanométrique. Ces électrons génèrent de la chaleur, cependant, pendant qu'ils voyagent à travers les fils. Cette chaleur, avec d'autres facteurs, limite la vitesse de l'ordinateur.

Des recherches antérieures ont démontré avec succès le transport de spin à l'aide de cristaux, ou commandé, matériaux comme isolants magnétiques. Dans la nouvelle étude de Zink, récemment publié dans Physique de la nature , l'équipe a pu démontrer le transport de spin à travers un matériau synthétique notablement amorphe, ou non commandé, magnétiquement et structurellement.

La découverte est importante car la fabrication de ce matériau synthétique amorphe, connu sous le nom de grenat de fer yttrium, est plus facile que la croissance des cristaux de silicium actuellement utilisés dans les processeurs informatiques.

« Les matériaux existants connus pour avoir ce type de transport de spin sont difficiles à produire, " dit Zink. " Notre matériel est très facile à produire, simple à utiliser et potentiellement plus rentable."

Le doyen Andrei Kutateladze de la Division des sciences naturelles et des mathématiques souligne l'importance des découvertes de l'équipe.

« Ce résultat spectaculaire du groupe de recherche Zink illustre amplement l'environnement de recherche dynamique de la division, où les enseignants-chercheurs créent de nouvelles connaissances en travaillant main dans la main avec les étudiants, " dit-il. " Cela souligne également l'importance cruciale du soutien à la recherche fondamentale. Tout comme la recherche fondamentale dans les Bell Labs dans les années 50 et 60 a ouvert la voie aux smartphones et autres merveilles de la révolution technologique actuelle, des physiciens tels que le Dr Zink construisent des plates-formes pour le prochain grand saut technologique."

L'équipe de recherche comprend Davor Balzar, directeur du département de physique et d'astronomie du DU, les étudiants diplômés Devin Wesenberg et Rachel Bennett, le nouveau titulaire d'un doctorat Alex Hojem et ses collègues de la Colorado State University. Les scientifiques ont mené leurs recherches à l'aide de plates-formes d'isolation thermique micro-usinées conçues sur mesure dans les laboratoires de physique de DU. La prochaine étape de l'équipe consiste à entreprendre davantage de tests et de vérifications.

"Nous cherchons à voir si nous pouvons reproduire cela dans différents types de matériaux amorphes, comme on en sait peu sur ces matériaux, " dit Zink. " Dans vingt ans, ils pourraient être une partie importante du fonctionnement des ordinateurs."

Une mission principale de la Division des sciences naturelles et mathématiques de DU est d'offrir aux étudiants un accès sans précédent à des opportunités de recherche. En travaillant aux côtés d'éminents mentors du corps professoral dans des installations à la pointe de la technologie, les étudiants de premier cycle et les diplômés sont en mesure d'appliquer leurs nouvelles connaissances à des recherches qui changent des vies et remettent en question les idées.