スピントランジスタ

磁気感応トランジスタは、スピントランジスタ、スピン電界効果トランジスタ（spinFET）、ダッタ・ダススピントランジスタ、またはスピントロニックトランジスタ（この開発から生まれた技術であるスピントロニクスにちなんで名付けられた）としても知られ、1990年にスプリーヨ・ダッタとビスワジット・ダスによって最初に提案され、^{[1] 1940年代に発明された一般的な}トランジスタの代替設計です。このデバイスは、 2008年にスピンにおけるネイチャーマイルストーンの1つと見なされました。^[2]

スピン トランジスタは、電子(および他のフェルミオン) が自然に 2 つの (そして 2 つのみの)スピン状態 (「スピン アップ」と「スピン ダウン」として知られている) のうちの 1 つを示す能力に関する研究の結果として生まれました。したがって、スピン トランジスタは、2 状態量子システムを具体化する電子スピンで動作します。電流で動作する同名の先行モデルとは異なり、スピン トランジスタはより基本的なレベルで電子で動作します。基本的には、特定のスピン状態に設定された電子を使用して情報を保存します。

通常のトランジスタに比べて優れている点の 1 つは、これらのスピン状態を、必ずしも電流を流すことなく検出および変更できることです。これにより、今日のデバイスよりもはるかに小型で、さらに感度の高い検出ハードウェア (ハード ドライブ ヘッドなど) が可能になります。今日のデバイスは、今日のデータ ストレージ デバイスで使用される微小な電荷を検出するためにノイズの多いアンプに依存しています。その結果、より少ないスペースに多くのデータを保存でき、より少ない電力を消費し、より安価な材料を使用できるデバイスが実現する可能性があります。スピン トランジスタの感度の向上は、より感度の高い自動車センサーを作成するためにも研究されており、環境に優しい自動車の推進によって促進されています。^{[引用が必要]}

スピン トランジスタの 2 つ目の利点は、電子のスピンが半永久的であり、維持するために一定の電流を流す必要がない、コスト効率の高い不揮発性ソリッド ステート ストレージを作成する手段として使用できることです。これは、磁気ランダム アクセス メモリ(MRAM) 用に研究されているテクノロジの 1 つです。

スピントランジスタは、コンピュータの世界で実用化される可能性が高く、現在、イギリスやスウェーデンなど世界中のさまざまな企業で研究されています。最近のブレークスルー^{[いつ? ]}により、容易に入手可能な物質を使用して室温で動作できるスピントランジスタを製造できるようになりました。これは、商業化への前兆です。