Российская квантовая революция. Уникальный спин-детектор сэкономит миллионы.
Российские ученые первыми в мире создали детектор, способный точно измерять спин свободных электронов с помощью наномембран из ферромагнитных плёнок. Новая технология не только открывает путь к более совершенным микроскопам, но и может привести к революции в области спинтроники и квантовой электроники.
Разработку осуществили сотрудники Института физики полупроводников СО РАН в Новосибирске. В центре внимания — спин электрона, ключевая квантовая характеристика, аналогичная моменту вращения. Он может принимать два состояния: «вверх» или «вниз». Управление спином и его считывание — основа перспективного направления спинтроники, где информация передаётся не через заряд, а через квантовое состояние частицы.
Новый детектор использует наномембрану из тончайших слоёв кобальта и платины. Она действует как поляризационный фильтр, «отсекающий» электроны с определённым спином. Такая конструкция работает по тому же принципу, что и поляризующие линзы, применяемые в солнцезащитных очках — только на уровне элементарных частиц.
«Это первый в мире спин-детектор с пространственным разрешением на основе спин-фильтра. Его эффективность выше, срок службы — годы, а стоимость — в разы ниже существующих аналогов»
– Олег Терещенко, заведующий лабораторией ИФП СО РАН
Устройство уже интегрируют в установку фотоэлектронной спектроскопии для Сибирского кольцевого источника фотонов (СКИФ). Более того, на его базе создан первый в истории спин-триод — аналог вакуумной лампы, способный управлять потоком электронов в зависимости от их спина. Это открывает новые горизонты в развитии вакуумной спинтроники и сверхбыстрых квантовых устройств, которые могут заменить традиционные электронные технологии.
Источник: Институт физики полупроводников СО РАН