Вьючный электрон: как написать энциклопедию на его спине

В цифровой технике главное направление развития -  это миниатюризация. Физики уже давно ищут способы, как перейти от устройств к первичным составляющим материи, элементарным частицам, для передачи информации.

Внутри любого современного устройства, даже самого миниатюрного, находятся высокоскоростные процессоры, которые имеют ограниченную степень надежности, поэтому хранить цифровую информацию на магнитных носителях слишком ненадежно, особенно, когда внутри прибора мало места.

Ученые уже давно задумываются об элементарных частицах, у которых есть определенные свойства, такие, как  заряд и спин. Изменение спина электрона, в отличие от заряда, возможно – а значит он может сказать «да» или «нет» - а это и есть двоичный код, основа записи информации.

Пока никто не знает, что такое спин в точности, его определяют, как собственный момент импульса элементарной частицы, имеющий квантовую природу и не связанный с перемещением частицы как целого. Осталось понять, как менять спин произвольно, по указанию – пока это не так просто.

Ученые кафедры энергетики Брукхейвенской Национальной лаборатории сумели измерить ключевой параметр электронного взаимодействия - неадиабатический спиновый момент, который необходим для дальнейшего развития устройств на принципах спинтроники.

«До сих пор никто не мог измерить спиновый момент достаточно точно для подробного сравнения экспериментальных данных с математической моделью. Мы по-настоящему продвинулись в фундаментальном понимании того, что будет иметь непосредственное значение для создания электронных устройств», -  утверждает Юмей Джоу из Брукхейвенской лаборатории физики.

«Одна из главных причин, почему люди так хотят узнать величину неадиабатического спинового момента, является то, что он в основном и определяет, насколько быстрым может быть устройство, основанное на принципах спинтроники. Скорость чтения и записи данных продиктована размерами этого числа, которое мы измерили, а оно на самом деле очень, очень большое. Это означает, что технология потенциально является очень быстрой», - пояснил Шон Поллард, аспирант Брукхейвенской лаборатории из Стоунбрукского Университета, автор статьи о явлении.