Ny forskning från ett team av DU-fysiker har potential att fungera som grunden för nästa generations datorteknik.

I strävan efter att göra datorer snabbare och effektivare, forskare har utforskat området spintronik - stenografi för spinnelektronik - i hopp om att styra elektronens naturliga snurr till förmån för elektroniska enheter. Upptäckten, gjord av professor Barry Zink och hans kollegor, öppnar en ny era för experimentella och teoretiska studier av spinntransport, en metod för att utnyttja den naturliga magnetiseringen, eller snurra, av elektroner.

"Vårt tillvägagångssätt kräver ett fundamentalt annorlunda sätt att tänka på hur snurr rör sig genom ett material, "Säger Zink.

Datorer för närvarande förlitar sig på elektroner för att behandla information, flytta data genom små, trådar i nanostorlek. Dessa elektroner alstrar värme, dock, när de färdas genom trådarna. Denna värme, tillsammans med andra faktorer, begränsar datorns hastighet.

Tidigare forskning har framgångsrikt visat spinntransport med kristallin, eller beställt, material som magnetisolatorer. I Zinks nya studie, nyligen publicerad i Naturfysik , laget kunde demonstrera spinntransport genom ett syntetiskt material som är särskilt amorft, eller icke-beställd, både magnetiskt och strukturellt.

Upptäckten är betydande eftersom tillverkningen av detta amorfa syntetmaterial, känd som yttrium järn granat, är lättare än att odla kiselkristallerna som för närvarande används i datorprocessorer.

"De befintliga materialen som är kända för att ha denna typ av spinntransport är svåra att producera, "Säger Zink." Vårt material är väldigt lätt att tillverka, enkel att arbeta med och potentiellt mer kostnadseffektiv. "

Dekan Andrei Kutateladze vid avdelningen för naturvetenskap och matematik betonar betydelsen av teamets resultat.

"Detta spektakulära resultat från Zink -forskargruppen illustrerar rikligt den livfulla forskningsmiljön i divisionen, där lärare-lärda skapar ny kunskap som arbetar hand i hand med studenter, "säger han." Det understryker också den kritiska betydelsen av stöd för grundforskning. Precis som grundforskning i Bell Labs på 50- och 60 -talen banade väg för smartphones och andra underverk av den nuvarande tekniska revolutionen, fysiker som Dr Zink bygger plattformar för nästa stora tekniska språng. "

Forskargruppen inkluderar Davor Balzar, ordförande för DU:s institution för fysik och astronomi, doktorander Devin Wesenberg och Rachel Bennett, nyligen präglad doktorsexamen Alex Hojem och kollegor vid Colorado State University. Forskarna genomförde sin forskning med hjälp av specialdesignade mikromaskinerade värmeisoleringsplattformar i DU:s fysiklaboratorier. Lagets nästa steg är att genomföra mer testning och verifiering.

"Vi försöker se om vi kan reproducera detta i olika typer av amorfa material, eftersom det inte är mycket känt om sådana material, "Säger Zink." Tjugo år från nu, de kan vara en viktig del av hur datorer fungerar. "

Ett kärnuppdrag för DU:s avdelning för naturvetenskap och matematik är att erbjuda studenter oöverträffad tillgång till forskningsmöjligheter. Genom att arbeta tillsammans med framstående lärare i toppmoderna lokaler, studenter och akademiker kan tillämpa sin nyfunna kunskap på forskning som förändrar liv och utmanar idéer.