วิศวกรได้เสนอการออกแบบวงจรใหม่ที่สามารถประมวลผลข้อมูลโดยใช้อิเล็กตรอนเป็นแท่งแม่เหล็กขนาดเล็ก วงจรดังกล่าวสักวันหนึ่งอาจกลายเป็นส่วนประกอบสำคัญของคอมพิวเตอร์รุ่นใหม่ส่วนประกอบของชิปคอมพิวเตอร์ที่เรียกว่าลอจิกเกต เอาต์พุตเป็น 1 หรือ 0 ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าอินพุตของเกต ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป บิตของข้อมูลดังกล่าวจะแสดงด้วยแรงดันไฟฟ้า ลอจิกเกตประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ที่ใช้เซมิคอนดักเตอร์ซึ่งจะสลับสถานะเพื่อตอบสนองต่อแรงดันไฟฟ้าเหล่านั้น อย่างไรก็ตาม ทรานซิสเตอร์ดังกล่าวต้องการชั้นฉนวนบาง ๆ ที่มีแนวโน้มที่จะรั่วไหลของอิเล็กตรอนและผลิตความร้อนส่วนเกิน
นอกจากประจุไฟฟ้าแล้ว อิเล็กตรอนยังมีสมบัติ
ทางกลเชิงควอนตัมที่เรียกว่าสปิน การหมุนของอิเล็กตรอนจะสร้างสนามแม่เหล็กที่สามารถชี้ไปในทิศทางใดก็ได้ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ทีมวิจัยหลายทีมได้สร้างอุปกรณ์ “spintronics” ที่เข้ารหัส 1 และ 0 เมื่อสปินชี้ขึ้นหรือลง ดังนั้นอุปกรณ์จึงเปลี่ยนสถานะโดยการพลิกสปินของอิเล็กตรอนแทนที่จะเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้า
ระบบดังกล่าวจะลดปัญหาความร้อนสูงเกินไปที่รบกวนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป Hanan Dery วิศวกรแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก กล่าวว่า จนถึงตอนนี้ นักวิจัยต้องสร้างประตูสปินโทรนิกจากวัสดุโลหะหลายชั้น ในการจัดเรียงที่ยากต่อการเชื่อมต่อกับชิป
ขณะนี้ Dery และเพื่อนร่วมงานของเขาได้เสนอประตูลอจิกแบบสปินโทรนิกที่ทำจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์เป็นส่วนใหญ่ ประตูจะเป็นแถบเซมิคอนดักเตอร์แนวนอนที่มีหน้าสัมผัสโลหะห้าเส้นเรียงกันบนพื้นผิว ผู้ติดต่อสี่รายเหล่านี้จะทำหน้าที่เป็นอินพุต แต่ละอันสามารถถูกทำให้เป็นแม่เหล็กขึ้นหรือลง ซึ่งจะทำให้อิเล็กตรอนที่มีสปินขึ้นหรือลงเคลื่อนเข้าสู่สารกึ่งตัวนำ อิเล็กตรอนสปินอัพส่วนเกินจะลดความต้านทานไฟฟ้าที่ขอบเขตของหน้าสัมผัสที่ห้า
ระบบอิเล็กทรอนิกส์แบบสปินดาวน์มากเกินไปจะไม่เกิดขึ้น วงจรแยกจะรับเอาต์พุต และกระแสจะไหลก็ต่อเมื่อความต้านทานลดลง
ทีมของ Dery ยังอธิบายรายละเอียดถึงวิธีการเชื่อมโยงส่วนประกอบดังกล่าว วงจรพิเศษซึ่งทำจากส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์เช่นกัน จะรับกระแสเอาต์พุตจากลอจิกเกตหนึ่ง ขยายวงจร และใช้กระแสนั้นเพื่อดึงดูดหนึ่งในหน้าสัมผัสอินพุตของลอจิกเกตอีกตัวหนึ่ง
ตั้งแต่ดาราศาสตร์ไปจนถึงสัตววิทยา
สมัครรับข้อมูลข่าววิทยาศาสตร์เพื่อสนองความกระหายใคร่รู้ของคุณสำหรับความรู้สากล
ติดตาม
Dery กล่าวว่าข้อได้เปรียบหลักของการออกแบบนี้คือเทคนิคการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ในปัจจุบันสามารถผลิตอุปกรณ์จำนวนมากได้ ตามหลักการแล้ว เขากล่าวเสริมว่า วิศวกรสามารถบรรจุส่วนประกอบเหล่านี้ลงบนชิปได้หนาแน่นกว่าที่บรรจุเกททั่วไปลงบนชิปได้มากถึง 200 เท่า ทีมงานของเขา ร่างข้อเสนอในวันที่ 31 พฤษภาคมเนเจอร์
Paul Crowell จาก University of Minnesota ใน Minneapolis กล่าวว่าวิธีการใหม่นั้นสวยงามและแปลกใหม่ แต่ยังไม่ได้ทดลอง “ผมยังบอกไม่ได้จริงๆ ว่าจะเป็นไปได้หรือไม่” เขากล่าว Laurens Molenkamp จาก University of Würzburg ในเยอรมนีกล่าวว่าแต่ละส่วนของอุปกรณ์ที่นำเสนอนั้น “ค่อนข้างมาตรฐาน” แต่เสริมว่า “สิ่งที่ฉันชอบเกี่ยวกับข้อเสนอนี้คือมันเป็นโครงร่างที่สมบูรณ์” ซึ่งอธิบายถึงวิธีการเชื่อมโยงส่วนประกอบในรูปแบบใหม่ ทาง.
แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง
