Сегодняшние компьютерные технологии, основанные на переносе электрического заряда в полупроводниках, приближаются к пределу допустимой для них миниатюризации. Ученые во всем мире занимаются поиском альтернативных решений, одним из самых многообещающих из которых является использование спина (углового момента) электронов.

Вместе с коллегами из Университета Киото (Япония), ученые из Института исследования низких температур им. Вальтера Мейснера (WMI) и Мюнхенского технического университета (TUM) в Гархинге (Германия) экспериментально продемонстрировали транспорт спиновой информации при комнатной температуре.

В описанном на страницах Nature Materials исследовании авторы применили уникальную материальную систему, представлявшую собой чрезвычайно тонкий электропроводящий слой (так называемый двумерный электронный газ) на поверхности раздела двух изоляторов: алюмината лантана (LaAlO₂) и титаната стронция (SrTiO₃).

Германо-японский коллектив показал, что этот двумерный электронный газ переносит не только заряды, но и спин. С помощью микроволнового излучения электроны вовлекались в прецессионное движение, которое затухало со временем, передавая спин в двумерный газ. Затем, спиновая информация переносилась к детектору — немагнитному контакту, который поглощал спин и приобретал в процессе этого регистрируемый приборами электрический потенциал.

Дальность спинового транспорта в эксперименте составляла один микрометр, что на два порядка превышает расстояния, проходимые зарядами в современных транзисторах.

Основываясь на полученных результатах ученые теперь оценивают перспективы применения найденной ими системы материалов в компонентах спинтроники с новой функциональностью.