眾所周知,電子有一個負電荷,并且他們也有另一個屬性,即自旋。 后者可能會在信息技術的發展。 簡而言之,我們可以想象,電子繞著自己的軸,類似的地球繞自己的軸旋轉。 自旋電子學——一個有前途的候選人為未來信息技術——使用這個電子的量子屬性存儲、處理和傳輸信息。 這帶來了重要的好處,比如更高的速度和更低的能源消耗比傳統的電子產品。

 自旋電子學的發展在最近幾十年都是基于金屬的使用,和這些都是非常重要的存儲大量的數據的可能性。 然而,會有幾個優點在使用基于半導體自旋電子學,以同樣的方式,半導體形成今天的電子和光子的支柱。“基于半導體自旋電子學的一個重要優點是轉換的可能性是由自旋狀態的信息并將信息傳送到光,反之亦然。 這項技術被稱為opto-spintronics。 它會使人們有可能將信息處理和存儲基于旋轉通過光與信息傳遞,”瑞典林雪平大學教授陳音譯)說,他領導了這一項目。在如今電子產品使用操作在室溫以上,一個嚴重的問題在自旋電子學的發展,電子開關和溫度上升時隨機選擇的方向旋轉。 這意味著電子自旋狀態編碼的信息丟失或變得模棱兩可。 因此是從湯姆斯自旋電子學的發展的必要條件,我們可以東方本質上所有的電子相同的自旋狀態和維護它,換句話說,他們是自旋極化,在室溫和高溫。 先前的研究已經達到了最高的60%左右的電子自旋極化在室溫下,大規模實際應用的站不住腳的。

 北海道大學坦佩雷大學和林雪平大學的研究人員現在已經實現了電子自旋極化在室溫超過90%。 自旋極化仍處于高水平甚至達到110°C。 這技術進步中描述自然光子學,是基于一個opto-spintronic納米結構的研究人員由層不同的半導體材料。 它包含納米區域稱為量子點。 每個量子點是10000倍小于人類頭發的厚度。 當一個自旋極化電子影響著量子點發光——更準確地說,它發出一個單光子狀態由電子自旋角動量。 因此,量子點被認為有巨大的潛力為一個接口傳輸電子自旋之間的信息和光線,將必要的自旋電子學、光子學和量子計算。 在新發布的研究中,科學家們表明,可以使用一個相鄰的自旋過濾器控制遠程電子自旋的量子點,并在室溫下。量子點是由砷化銦(ina)和一層砷化鎵氮(假名)函數作為一個過濾器的旋轉。 一層砷化鎵(砷化鎵)是夾在他們中間。 

 類似的結構已經被用于基于砷化鎵光電技術,研究人員認為,這可以更容易與現有的電子和光子自旋電子學組件集成。“我們很高興我們的長期努力增加制造所需的專業知識高度控制N-containing半導體自旋電子學是定義一個新的領域。 到目前為止,我們已經有一個很好的成功的程度當使用這種材料的光電設備,最近一次是在高效太陽能電池和激光二極管。 現在我們期待繼續這個工作和團結光子學和自旋電子學,使用共同的光學和spin-based量子技術的平臺,”莫西亞Guina教授說,在芬蘭坦佩雷大學研究小組的負責人。