Magneto-elektrische transistor kan ons digitale energiebudget met 5 procent verlagen

Na jaren van innovaties van Christian Binek van de University of Nebraska-Lincoln en Jonathan Bird en Keke He van Buffalo, hebben de natuurkundigen onlangs de handen ineen geslagen om de eerste magneto-elektrische transistor te maken.

Naast het terugdringen van het energieverbruik van alle micro-elektronica die het bevat, zou het ontwerp van het team het aantal transistors dat nodig is om bepaalde gegevens op te slaan met 75% kunnen verminderen, zei Nebraska-natuurkundige Dowben, wat leidde tot kleinere apparaten. Het zou ook die micro-elektronica-stalenvanggeheugen kunnen lenen dat precies onthoudt waar de gebruikers ophouden, zelfs nadat ze zijn uitgeschakeld of abrupt geen stroom kregen.

Om dit te doen, moesten de onderzoekers het grafeen onderbouwen met het juiste materiaal. Binek had al jaren gewijd aan het bestuderen en aanpassen van zo’n materiaal, chroomoxide. Cruciaal is dat chroomoxide magneto-elektrisch is, dus de spins van de atomen aan het oppervlak kunnen van boven naar beneden worden gedraaid, of omgekeerd, door een kleine hoeveelheid spanning aan te leggen.

Dowben: "Dit geeft je potentieel een enorme betrouwbaarheid tegen zeer lage energiekosten. Het enige wat je deed was spanning aanbrengen, en het sloeg om."

Hoe veelbelovend en functioneel de demonstratie van het team ook was, Dowben benadrukt dat er tal van alternatieven zijn voor grafeen die ook één atoom dik zijn, maar ook eigenschappen hebben die beter geschikt zijn voor een magneto-elektrische transistor. "De race om chroomoxide te bedekken met die andere 2D-kandidaten is al begonnen."