Utrzymywanie spinu elektronów
Spintronika ma na celu zrewolucjonizowanie obecnych sposobów działania urządzeń elektronicznych. Zamiast wykorzystywania nośników ładunków elektrycznych, takich jak elektrony w półprzewodnikach krzemowych do przekazywania informacji i instrukcji, w ramach spintroniki wykorzystywane są spiny elektronu. W projekcie „Manipulacja pojedynczego spinu w utlenianej lokalnej heterostrukturze półprzewodnika typu p” (SSM-ILOPSH), finansowanym przez UE, badano spin elektronów, z zamiarem wydłużenia okresu ich żywotności. Dekoherencja spinu oraz wydłużenie okresu żywotności są obecnie zasadniczymi problemami, z jakimi spotykają się naukowcy w dziedzinie spintroniki. Do chwili obecnej badania koncentrowały się na dwuwymiarowych, gazowych ograniczeniach elektronów w sensie nano. Ostatnie opracowania w zakresie struktur dwuwymiarowych dziur gazów, wykazały wyraźne oznaki ułamkowego efektu kwantowego Halla, co umożliwia niezwykłą precyzję, bądź też dokładną kwantyzację. Przeprowadzono pomiary z dokładnością jednej części na miliard. W ramach projektu SSM-ILOPSH zamierzano opracować nowatorskie plany określania parametrów materiałów związanych ze spinem, a więc czynnika g oraz wytrzymałości sprzężenia orbity spinu, w różnych, dwuwymiarowych nanostrukturach gazów, zdefiniowanych poprzez lokalną anodową litografię utleniania. Badania takie są istotne dla zrozumienia dynamiki spinu elektronów, dekoherencji oraz relaksacji w kropkach kwantowych i podwójnych półprzewodnikowych kropkach kwantowych w bitach kwantowych. Ważne jest również określenie warunków dla koherentnego transferu spinu w nano-obwodach, jak też metod detekcji prądów spinu. Wyniki eksperymentów prowadzonych w ramach projektu SSM-ILOPSH pomogą naukowcom w zrozumieniu i kontroli stanów spinu koherentnego indywidualnych nośników ładunków, co jest sprawą zasadniczą dla obliczeń kwantowych w środowisku półprzewodnikowym.
