Skip to ContentSkip to Navigation
Onderdeel van Rijksuniversiteit Groningen
Science LinXScience LinX nieuws

Groningse onderzoekers geven richting aan spintransport

21 juli 2016

RUG-natuurkundigen onder leiding van Bart van Wees zijn er in geslaagd het transport van elektronenspin te sturen met een elektrisch veld. Het is de eerste keer dat dit bij kamertemperatuur is gelukt. Hiermee zijn nieuwe toepassingen van ‘spintronica’ weer een stapje dichterbij. Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Nano Letters.

Bart van Wees | Foto Science LinX
Bart van Wees | Foto Science LinX

Gewone elektronica is gebaseerd op het transport van ladingen. Maar bij spintronica gaat het om de ‘spin’, een kwantummechanische eigenschap van elektronen. De spin kan twee waarden hebben (op en neer) en is dus te gebruiken om informatie te verwerken. Daarvoor is het nodig spins te kunnen transporteren. Dat is niet eenvoudig: elektronenspin vervalt na verloop van tijd, en het transport verloopt via diffusie, wat niet zo efficiënt is.

Onlangs wist het Groningse lab al het eigen record voor spintransport te verbeteren, en te zetten op 24 micrometer. Deze lengte kon de elektronenspin dus afleggen via ongerichte diffusie. Bij die gelegenheid vertelde promovendus Pep Ingla-Aynés al dat de volgende stap zou zijn het gericht transporteren van spin met behulp van een elektrisch veld.

Gelukt

Dit is nu gelukt. De onderzoekers gebruikten net als bij de recordpoging grafeen, de tweedimensionale vorm van koolstof, dat ‘gesandwiched’ zit tussen laagjes – eveneens tweedimensionaal – boornitride. Zonder elektrisch veld kon de spin in deze opstelling 7,7 micrometer ver komen. Maar met een elektrisch veld was de maximale afstand maar liefst 90 micrometer.

In Y-vormige kanaaltjes van grafeen bleek het mogelijk de spin de linker- of rechter tak in te laten gaan, met een efficiëntie van 88 procent. Sturing van de spinstromen maak het mogelijk om logische schakelingen te maken, de bouwsteen van bijvoorbeeld computers. Ook al omdat de Groningse experimenten plaatsvonden bij kamertemperatuur is hiermee een belangrijke stap gezet naar nieuwe toepassingen van spintronica.

Bart van Wees is een pionier op het terrein van spintronica. Hij geeft onder meer leiding aan het ‘work package’ spintronica binnen het Europese Flagship Project over grafeen. Op 13 september ontvangt van Wees de Spinozapremie, de hoogste wetenschappelijke prijs in Nederland voor zijn baanbrekende onderzoek naar het gedrag van elektronen, waaronder ook spintransport.

Referentie: Josep Ingla-Aynés , Rick J. Meijerink , and Bart J. van Wees : Eighty-Eight Percent Directional Guiding of Spin Currents with 90 μm Relaxation Length in Bilayer Graphene Using Carrier Drift. Nano Letters, online 11 juli 2016. DOI: 10.1021/acs.nanolett.6b01004

Laatst gewijzigd:11 april 2017 15:20
printOok beschikbaar in het: English

Meer nieuws

  • 13 december 2017

    Faculty of Economics and Business achieves 3-year EQUIS re-accreditation

    The European accreditation institution EFMD has just announced that the Faculty of Economics and Business (FEB) of the University of Groningen has been awarded the prestigious EQUIS accreditation for an additional 3 years. This re-accreditation was...

  • 28 november 2017

    Samenwerking gemeenten bespaart geen geld

    Anders dan gedacht verlaagt samenwerking tussen gemeenten de uitgaven van gemeenten niet. Ook leidt samenwerking niet tot een meetbare verbetering van de gemeentelijke voorzieningen. Dat schrijven Maarten Allers en Tom de Greef van het Centrum voor...

  • 27 november 2017

    #PanoramaRomantica in het Groninger Museum

    Speciaal voor de aanstaande tentoonstelling De Romantiek in het Noorden en de huidige expositie Ook Romantiek in het Groninger Museum, heeft het Reality Center van de Rijksuniversiteit Groningen een virtueel panorama ontwikkeld: #PanoramaRomantica....