荷蘭科學家使電子自旋極化 有助新一代計算機研發

　　計算機的發展離不開對電子帶有電荷這一性質的操控，而電子的另一性質自旋則長期未得到開發利用。荷蘭研究人員在新一期英國《自然》雜志上報告說，他們首次在室溫下在半導體硅材料中使電子自旋極化狀態得以實現，這將有助于研發新一代計算機。
　　據介紹，根據自旋軸相對于周圍磁場的指向，電子自旋具有向上和向下兩個狀態，如果能在計算機中用這兩種狀態來代表０和１，那么將可開發出新一代基于電子自旋的計算機。但在此前的研究中，自旋極化狀態只有在零下１００多攝氏度的低溫下才能在計算機常用的半導體硅材料中持續存在。
　　荷蘭特文特大學的研究人員報告說，他們在實驗中發現，只要在半導體硅片和磁性材料之間插入厚度不到１納米的氧化鋁薄膜，再施加一個電場，那么自旋極化的電子就會從磁性材料向硅片移動，氧化鋁薄膜會起到過濾器的作用，只有某個特定自旋狀態的電子能夠通過，從而在室溫下使有序的電子自旋極化狀態體現在硅片中。
　　荷蘭研究者說，當前計算機中的電子元件越來越小，對電荷的控制越來越復雜，在這種情況下操控電荷對能量的需求也越來越高，這已經成為計算機進一步發展的一個瓶頸。而操控電子自旋所需的能量相對要小得多，基于電子自旋的計算機將可以繞過這個瓶頸，有望促使計算機技術繼續高速發展。