「通常、そのような電子スピンは急速に変化し、向きを失います。 しかし、初めてスピンを変更する定期的なサイクルでプロパティを調整する方法を見つけることができました ''
スピントロニクスについて少し
スピントロニクス（またはスピンエレクトロニクス）は、現代物理学のかなり若い分野であり、有望な実用的応用を持つ多くの研究者を引き付けています。
従来の電子機器との違いは、電荷が通常の電流で移動すると、電子のスピンが新世代の電子機器で移動することです。
電子スピン（固有の角運動量）は、量子的性質を持ち、電子の運動に依存しない電子の内部特性です。 電子スピンは、「スピンアップ」（スピンの方向が磁性体の磁化の方向と一致する）または「スピンダウン」（スピンと磁化の方向が異なる）の2つの状態のいずれかになります。
電子の「回転」とその上下の向きは、システム内の論理ビットをエンコードします。 科学者は、ビットをエンコードするとき、電子が位置する物理空間に焦点を当てることを提案します。 軸が条件付きで上に向けられている電子は論理ユニットと見なされ、軸が条件付きで下に向けられている電子は論理ゼロです。
スピントロニクスの使命は何ですか？
今後10〜15年で、シリコンプロセッサはその能力の限界に達するでしょう。 そのため、現在、科学者は、低消費電力で熱放散の高速デバイスを構築する新しい物理的原理を探しています。
スピントロニクスデバイスでは、スピンフリッピングは実際にはエネルギーを必要とせず、動作の間にデバイスは電源から切断されます。 スピンの方向を変えても、電子の運動エネルギーは変わりません。 これは、熱がほとんど発生しないことを意味します。
専門家は、スピントロニクスの開発の3つの主要な方向、すなわち量子コンピューター、スピン電界効果トランジスター、およびスピンメモリーを区別しています。
IBMの科学者によると、電子は非常に迅速にスピンを変化させ、スイッチングに約100ピコ秒が費やされます（1ピコ秒-1兆分の1秒）。 そしてこれが主な問題です 。100ピコ秒では、マイクロ回路がシステムの状態変化を登録するには不十分です。
どんなに
IBMの研究者は、スピン時間を30倍（最大1ナノ秒（これは周波数が1 GHzのマイクロプロセッササイクルに等しい））増加させる電子同期の方法を開発しました。
科学者の注意は、物理学者によってこれまで説明されていなかった事実に惹かれました-半導体内で電子が回転すると、そのスピンはワルツ対のように同期して回転しながら数十マイクロメートル移動します。
「ワルツの円の始めで、すべての女性の顔が一方向に向いている場合、しばらくすると、回転するペアが異なる方向を向くようになります。
これで、ダンサーの回転速度を固定し、ダンサーの動きの方向に結び付けることができます。 プラットフォームの特定のエリアにいるすべての踊る女性の顔は一方向に向けられています。
IBM研究所では、科学者が超短レーザーパルスを使用して、極小領域内で同時に回転した数千の電子スピンの動きを観察しました。
IBMの研究者は、時間分解走査顕微鏡技術を適用し、電子スピンの同期「ワルツ」の画像を取得しました。 電子のスピン回転の同期により、10ミクロン（100分の1ミリメートル）を超える距離での動きを観察できるようになり、スピンを使用して論理演算を処理する可能性が高まりました-エネルギー消費の観点から高速で経済的です。
同期スピン運動の理由は、いわゆるスピン軌道相互作用、スピンを電子の運動にリンクする物理的メカニズムです。 実験的な半導体サンプルは、ETH Zurichの科学者によってガリウム砒素（GaAs）に基づいて作成されました。 III / V族半導体であるヒ化ガリウムは、集積回路、赤外線LED、高効率太陽電池などのデバイスの製造に広く使用されています。
研究室から市場へのスピンエレクトロニクスの参入は依然として非常に困難な仕事です。 今日の研究は非常に低い温度で行われ、電子スピンは環境との相互作用を最小限に抑えます。 特に、ここで説明する研究は、IBMの科学者によって温度40ケルビン（摂氏-233または華氏-387）で行われました。
しかし、いずれにしても、この新しい発見は半導体デバイスの磁気「電荷」の動きを制御し、小型で省エネの電子機器を作成するための新しい可能性と可能性を開きます。
