荷兰科学家使电子自旋极化 有助新一代计算机研发

计算机的发展离不开对电子带有电荷这一性质的操控，而电子的另一性质自旋则长期未得到开发利用。荷兰研究人员在新一期英国《自然》杂志上报告说，他们首次在室温下在半导体硅材料中使电子自旋极化状态得以实现，这将有助于研发新一代计算机。 
　　据介绍，根据自旋轴相对于周围磁场的指向，电子自旋具有向上和向下两个状态，如果能在计算机中用这两种状态来代表０和１，那么将可开发出新一代基于电子自旋的计算机。但在此前的研究中，自旋极化状态只有在零下１００多摄氏度的低温下才能在计算机常用的半导体硅材料中持续存在。 
　　荷兰特文特大学的研究人员报告说，他们在实验中发现，只要在半导体硅片和磁性材料之间插入厚度不到１纳米的氧化铝薄膜，再施加一个电场，那么自旋极化的电子就会从磁性材料向硅片移动，氧化铝薄膜会起到过滤器的作用，只有某个特定自旋状态的电子能够通过，从而在室温下使有序的电子自旋极化状态体现在硅片中。 
　　荷兰研究者说，当前计算机中的电子元件越来越小，对电荷的控制越来越复杂，在这种情况下操控电荷对能量的需求也越来越高，这已经成为计算机进一步发展的一个瓶颈。而操控电子自旋所需的能量相对要小得多，基于电子自旋的计算机将可以绕过这个瓶颈，有望促使计算机技术继续高速发展。