Vědci z FZÚ AV ČR přispěli ke shrnutí významného oboru fyziky
Výzkum feromagnetických polovodičů jako je (Ga,Mn)As vedl za poslední dvě desetiletí k výraznému prohloubení znalostí relativistických spinově závislých jevů v pevných látkách. Zároveň vedl k objevům nových efektů a nových principů fungování experimentálních mikro-elektronických a opto-elektronických součástek. Vědci z Fyzikálního ústavu AV ČR ve spolupráci s kolegy z Univerzity Karlovy a z Velké Británie zveřejnili široké shrnutí tohoto živého oboru fyziky pevných látek v časopise Reviews of Modern Physics (viz abstrakt).
Feromagnetické polovodiče představují atraktivní třídu materiálů, které v sobě umožňují
integrovat principy fungování mikro-elektronických a opto-elektronických součástek založené na
náboji a spinu elektronů. Polovodičové křemíkové mikroprocesory jsou typickým příkladem široké
škály součástek založených na náboji. Využívají možnost nabízenou polovodiči, kterou je snadné
elektrické ovládání a detekce jejich nábojového stavu reprezentujícího nuly nebo jedničky.
Součástky založené na spinu pracují na zcela jiném principu. V některých materiálech, např.
v železe, se spiny elektronů spontánně orientují jedním směrem, což následně vytváří
magnetismus takového materiálu. Poloha severního a jižního pólu magnetu může též sloužit pro
ukládání nul a jedniček. Tato technologie umožnila celou řadou aplikací v oblasti pamětí
včetně počítačových pevných disků. Feromagnetické polovodiče se dokáží chovat zároveň jako
polovodivý křemík i jako magnetické železo a nabízejí tak jedinečnou možnost, jak zkoumat
mikroelektronické funkce založené na náboji a spinu v jednom materiálu.
Mezinárodní renomé českých vědců v oblasti výzkumu feromagnetických polovodičů, které
dokládá i pozvánka k sepsání souhrnné práce pro časopis Reviews of Modern Physics, je
výsledkem desetiletí materiálového výzkumu a přípravy nano-součástek, magnetických elektrických a
optických měření a komplexního teoretického modelování.
Obrázek ukazuje experimentální tranzistor s hradlem zhotoveným z feromagnetického polovodiče
(Ga,Mn)As, který umožňuje v jedné součástce otevírání a zavírání tranzistorového kanálu pomocí
náboje nebo spinu.
Podrobné informace: prof. Tomáš Jungwirth z Fyzikálního ústavu AV ČR, e-mail:
jungw@fzu.cz
Připravily: Fyzikální ústav AV ČR a Odbor mediální komunikace Kanceláře AV ČR
31.10.2014
