Facciamo girare gli elettroni
La spintronica punta a rivoluzionare il funzionamento attuale dei dispositivi elettronici. Invece di usare vettori di carica elettrica come gli elettroni con semiconduttori di silicio per trasmettere informazioni e comandi, la spintronica punta a usare lo spin degli elettroni. Il progetto SSM-ILOPSH ("Single spin manipulation in locally oxidized p-type semiconductor heterostructures"), finanziato dall'UE, ha studiato lo spin degli elettroni per aumentarne la durata. Attualmente la decoerenza di spin e l'aumento della durata dello spin sono questioni centrali affrontate dai ricercatori di spintronica. Finora la ricerca si è concentrata sulle nanocostrizioni elettroniche bidimensionali a base di gas. Recenti sviluppi nel settore delle lacune bidimensionali hanno dimostrato chiare firme dell'effetto Hall quantistico frazionario, che offre una precisione, o quantizzazione esatta, incredibile. Le attuali misurazioni si avvicinano a una parte per miliardo. Il progetto SSM-ILOPSH punta a sviluppare nuovi schemi per determinare i parametri del materiale legato allo spin, ad esempio il fattore g e la forza di accoppiamento spin-orbita, in diverse nanostrutture di gas di elettroni bidimensionali definite dalla litografia di ossidazione anodica locale tramite misurazioni del trasporto elettrico. Questa ricerca è fondamentale per studiare la dinamica dello spin elettronico, la decoerenza e il rilassamento nei punti quantici, nonché gli spin qubit doppi dei semiconduttori a punti quantici. È inoltre importante per determinare le condizioni del trasferimento uniforme di spin nei nanocircuiti e i metodi di rilevamento delle correnti di spin. I risultati degli esperimenti di SSM-ILOPSH stanno aiutando gli scienziati a capire e controllare gli stati di spin coerente dei singoli vettori di carica, fondamentali per il calcolo quantico in un ambiente in stato solido.
