В то время как спинтронике пророчат большое будущее ввиду возможности создания нового поколения компьютеров и высокотехнологичных устройств, использующих спин, самого спина никто не видел. Спин – квантовомеханическое свойство электронов. Его «фотография» (если это можно так назвать, точнее изменение формы изображений атомов, полученных с помощью туннельного микроскопа) была получена физиками университетов Огайо (США) и Гамбурга (ФРГ).
Ученые использовали специальный микроскоп. Его сделали для них по заказу. Острие зонда, покрытое металлической пленкой, управляло атомами кобальта, расположенными на подложке из марганца. С помощью сканирующего туннельного микроскопа атомы кобальта перемещались по марганцевой подложке. «Фотографируя» различные положения атомов кобальта, используя туннельный микроскоп, исследователи обнаружили, что изображения атомов отличаются. Причина кроется в изменении ориентации спина электрона.
Возможность управления спином очень важна. В случае успеха, появится ряд устройств, действие которых основано на спиновых свойствах электрона. «Разные направления спина – это разные состояния, которые можно использовать для хранения той или иной информации», — говорит Со Вай Хла (Saw-Wai Hla), профессор физики в Огайском университете, один из основных исследователей. «Современные запоминающие устройства в компьютерах – это тысячи и тысячи атомов. В будущем нам может посчастливиться использовать всего один атом, при этом значительно увеличить мощность компьютеров». В отличие от современных греющихся электронных устройств, спинтронные обещают излучать в пространство гораздо меньшее количество энергии в виде теплоты.
Эксперимент с атомами кобальта проводился в высоком вакууме, температуре 10 К с использованием жидкого гелия. Исследователи замечают , что эксперименты при комнатной температуре также очень важны — во всяком случае работа компьютеров при нулевых температурах не планируется =).
«Совмещение возможностей манипулирования как положениями атомов, так и детектирования их спиновых характеристик, перспективно в плане создания атомноразмерных структур, и исследования их магнитных свойств».
В работе над проектом принимали участие ученые из США и Германии.