エレクトロニクス
スピントロニクス:エネルギー効率の高いコンピューティングの未来

スピントロニクスがコンピューティングを革命する方法
ハードウェアコンピューティングの世界は、シリコンチップや、あるいは古典的な二進法コンピューティングの形式を超えて、次のステップを模索し始めています。これは、コンピューターとデータセンターの通常のチップやメモリが、最新の世代ではトランジスターがわずか数ナノメートルのサイズになっているため、構築するのがますます困難になっているためです。
別の要因は、特にAIシステムの場合、コンピューティングパワーの需要が増続けるにつれて、エネルギー消費が問題になってきていることです。
解決策は多数提案されており、量子コンピューティングやフォトニクスが、コンピューティングの需要を減らしたり、高速化・エネルギー効率の向上を実現したりするための最も注目されている選択肢です。
もう1つの選択肢はスピントロニクスで、電流(電子の流れ)ではなく電子のスピン、つまり量子特性を利用します。
科学者たちは、スピントロニクスを、コンピューティングニーズの重要な部分を代替できるほど効率的にすることを目指しています。
韓国科学技術院(KIST)、ソウル国立大学、韓国の国産大学、延世大学、ドイツのマインツ・ヨハネス・グーテンベルク大学の研究者による最近の科学論文では、スピン損失を磁化に戻すことができることが発見されています。これにより、スピントロニクス電子機器がさらにエネルギー効率を高めることができます。
彼らは結果をNature Communications1に「磁化スイッチングをマグノニックスピン消散が駆動する」というタイトルで発表しました。
中国科学院、国家シンクロトロン放射研究所(中国)、上海科技大学、北京航空航天大学の研究者による別の最近の発見では、スピントロニクス材料の不完全性を利用して、電子機器を高速化・スマート化・エネルギー効率を高める方法が見つかりました。
彼らは結果をNature Materials2に「軌道ホール効果の非慣性スケーリング」というタイトルで発表しました。
スピントロニクスの利点と潜在的な応用
伝統的な電子部品、たとえばトランジスターは、シリコンから作られ、半導体に依存しています。二進法の0と1の信号は、電流の通過または遮断を示します。
計算を行う別の方法は、スピントロニクスデバイスを使用することです。これらは、電流(電子の流れ)ではなく電子のスピン(基本的な量子特性)で動作します。

ソース: Insight IAS











