Controlling spins in nanodevices via spin-orbit interaction, magnons and heat
| Promotie: | Dhr. K.S. (Kumar Sourav) Das |
| Wanneer: | 17 mei 2019 |
| Aanvang: | 14:30 |
| Promotor: | prof. dr. ir. B.J. (Bart) van Wees |
| Copromotor: | dr. I. Vera Marun |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Onderzoek naar efficiëntere elektronica
De wereld van vandaag is ondenkbaar zonder digitale computer- en informatietechnologie, die mogelijk is gemaakt door massaproductie van geïntegreerde schakelingen met steeds snellere en kleinere transistors. Al vijf decennia lang is de halfgeleiderindustrie erin geslaagd om elke twee jaar de verwerkingskracht van een computerchip te verdubbelen door het maken van kleinere transistors en het plaatsen van meer van transistors op dezelfde chip.
Tegenwoordig zijn de afmetingen van de transistor in de orde van enkele nanometers, waarmee ze de afmeting van atomen naderen. Maar die verkleining van de transistors heeft door kwantummechanische effecten een negatieve invloed op de prestaties. Daarom zijn wetenschappers al jaren bezig met de ontwikkeling van alternatieve technologieën voor toekomstige computerchips.
Eén van die wetenschappers is RUG-promovendus Kumar Das. Zijn onderzoek richt zich op een alternatieve technologie die gebruikmaakt van een fundamentele eigenschap van het elektron, bekend als 'spin', in plaats van de elektronische lading. Deze op spin gebaseerde elektronica (spintronica), is te gebruiken om goedkopere, snellere en energiezuiniger computerelementen te maken.
De drie belangrijkste uitdagingen bij spintronica zijn de efficiënte opwekking, manipulatie en detectie van spinstromen. Met de experimenten die Das uitvoerde probeerde hij innovatieve oplossingen te bieden en nieuwe manieren te onderzoeken om deze uitdagingen aan te pakken. Spintransport in een niet-lokale geometrie is de primaire tool voor dit onderzoek. De experimentele hoofdstukken onderzoeken verschillende technieken waardoor spins efficiënt kunnen worden gecontroleerd, namelijk spin-baan interactie, warmte, gebogen geometrie en magnonen. Deze resultaten hebben directe implicaties voor op spin gebaseerd geheugen en logische apparaten.
Het promotieonderzoek van Kumar Das vond plaats bij de afdeling Fysica van Nano Devices van het Zernike Institute for Advanced Materials, met financiering via een FET-Open Grant uit het Europese Horizon2020 programma. Das werkt nu als Design Engineer bij chipmaker ASML.
Zie ook:
Efficiënte injectie en detectie van elektronen-spins
Overdracht van spins in niet-geleidende magneet beter begrepen