چاپ

تيم علمي به رهبري "مدرسه علوم مهندسي و رايانه اريک جانسون" در دانشگاه تگزاس واقع در دالاس اين سيستم مهم را طراحي کرده‌ است.

دکتر جوزف.اس فريدمن، رهبر ارشد اين مطالعه معتقد است سامانه محاسباتي جديد که فعلا در حد پروپوزال است، مي‌تواند کوچک‌تر از فرستنده‌هاي سيليکوني باشد و عملکردش نيز از آن‌ها بيشتر خواهد بود.

ابزارهاي الکترونيکي حال حاضر توسط فرستنده‌ها نيرودهي مي‌شوند؛ اين فرستنده‌ها سازه‌هاي سيليکوني ريزي هستند که به الکترون‌هاي با بار منفي متکي‌اند که از داخل سيليکون عبور کرده و جريان الکتريکي ايجاد مي‌کنند. فرستنده‌ها مانند سوئيچ‌ عمل مي‌کنند و خاموش و روشن مي‌شوند.

علاوه بر حمل بار، الکترون‌ها ويژگي‌ ديگري موسوم به "اسپين" دارند که به خصوصيات مغناطيسي آن‌ها مربوط مي‌شود.

طي سال‌هاي اخير، مهندسان در حال بررسي روش‌هايي براي استفاده از خاصيت‌هاي اسپين الکترون‌ها جهت ساخت فرستنده‌ها و ابزار جديدي به نام "اسپينترونيک" بوده‌اند.

سوئيچ اسپينترونيک تمام کربني هومن محسني و همکارانش به عنوان يک گيت منطقي عمل خواهد کرد که به ويژگي‌هاي الکترومغناطيسي اساسي متکي است.

زماني که جريان الکتريکي از داخل يک سيم عبور مي‌کند، ميدان مغناطيسي خلق مي‌کند؛ علاوه بر اين، يک ميدان مغناطيسي در نزديک يک روبان دوبعدي کربن موسوم به نانوروبان گرافن، بر جرياني که از داخل روبان عبور مي‌کند، اثر مي‌گذارد. در رايانه‌هاي معمولي سيليکون محور، فرستنده‌ها نمي‌توانند از اين پديده استفاده کنند چون توسط سيم به يکديگر متصل مي‌شوند و خروجي يک فرستنده از طريق يک سيم به ورودي فرستنده ديگر تبديل مي‌شود و اين روند ادامه دارد.

در طرح سيستم مدار اسپينترونيک جديد دانشمندان، الکترون‌ها از داخل نانوتيوب‌هاي کربني(سيم‌هاي ريز متشکل از کربن) عبور مي‌کنند و ميدان مغناطيسي خلق مي‌کنند که بر جريان موجود در نانوروبان‌هاي گرافني مجاور اثر مي‌گذارد و گيت‌هاي منطقي خلق مي‌کند که از لحاظ فيزيکي به يکديگر متصل نيستند.

چون ارتباط بين هر يک از اين نانوروبان‌هاي گرافني به وسيله موج الکترومغناطيسي و نه جريان فيزيکي الکترون‌ها رخ مي‌دهد، انتظار مي‌رود که اين ارتباط سريع‌تر اتفاق بيفتد. علاوه بر اين، اين فرستنده تمام کربني مي‌توانند کوچک‌تر از فرستنده‌هاي سيليکون‌محور باشند.

جزئيات اين دستاورد علمي در Nature Communications منتشر شد.