Не исключено, что в будущем мы сможем хранить, обрабатывать и передавать информацию в квантовых компьютерах с помощью электронного спина. Ученые давно стремятся сделать эту технологию рабочей при комнатной температуре. Команда исследователей из Швеции, Финляндии и Японии собрала такой полупроводник.

Хорошо известно, что электроны имеют отрицательный заряд, а также спин — собственный момент импульса. Проще говоря, электрон вращается вокруг своей оси, и это его свойство можно использовать в информационных технологиях. Спинтроника изучает возможности применения этого квантового свойства электронов для хранения, обработки и передачи данных, и обещает повысить скорость и понизить энергоемкость электроники.

Прогресс в спинтронике за последнее десятилетие основывался на использовании металлов, однако, есть преимущества и у полупроводников. В частности, возможность конвертировать информацию, представленную в виде спина, в свет, и наоборот. Такая технология называется оптоспинтроникой, пишет EurekAlert.

Ученым из университетов Линчепинга, Темпере и Хоккайдо удалось добиться поляризации электронного спина при комнатной температуре на уровне 90%, тогда как прежде этот показатель составлял лишь 60%. Поляризация спина оставалась на высоком уровне до 110 °C.

Такой прорыв стал возможет благодаря оптоспинтронной наноструктуре, которую сконструировали ученые из слоев различных полупроводящих материалов, содержащих участки с квантовыми точками. Каждая такая точка примерно в 10 000 раз меньше человеческого волоса. Когда спиновая поляризация сталкивается с квантовой точкой, она выделяет фотон с угловым моментом, определяемым спином электрона.

Исследователи намерены продолжить работы над объединением фотоники и спинтроники с целью создания единой платформы для технологий на основе света и спина.