IBM heeft in samenwerking met wetenschappers van de universiteit van Zürich een flinke stap voorwaarts gemaakt bij de implementatie van spintronics - kort voor 'spin transport electronics' - dat veel van de huidige elektronica kan vervangen. Eerder was niet zeker of deze techniek op dit vlak wel toepasbaar was. In een studie in het wetenschapsblad Nature Physics worden de onthullingen uiteen gezet.

Bij spintronics wordt onderzocht of de draairichting van elektronen in apparaten kan worden gecontroleerd. In vergelijking met standaard elektronica gebruikt dit minder energie waardoor kleinere batterijen mogelijk zijn en dus minder hitte vrijkomt. Daardoor is ook een minder omvangrijk koelsysteem mogelijk. Dit leidt tot compactere elektronische apparatuur.

Elektronen dansen de waltz

In het artikel staat onder meer omschreven hoe IBM samen met het Solid State Physics Laboratorium van de technische universiteit van Z:urich een manier heeft gevonden om de draairichting van elektronen te synchroniseren. Hierdoor kan uiteindelijk de levensduur met wel dertig keer worden verlengd. De wetenschappers vergelijken de manier waarop elektronen dan draaien met die van partners die de waltz dansen.

IBM laat Webwereld weten dat het al bijna drie jaar werkt aan dit specifieke onderzoek. De gevonden techniek is volgens het Research Lab in Zurich in potentie toepasbaar op elk elektronisch apparaat, op de schaal van een mobiel apparaat tot een supercomputer.

Spintronics techniek van de toekomst?

Het woord spintronics dateert uit de jaren negentig. Het wordt gebruikt om apparaten te omschrijven die voordeel halen uit 'spin', een kwantummechanische eigenschap van een elektron. Deze kent enkel twee waarden: spin-up en spin-down. Onderzoek naar spintronics kwam op gang na de ontdekking van het GMR-effect bij elektrische weerstand, eind jaren tachtig.

IBM heeft hard drives ontwikkeld die gebruik maken van GMR. Maar tegenwoordig doen wetenschappers van de computerreus onderzoek naar Racetrack Memory, een radicaal andere niet-vluchtige geheugentechnologie die gebaseerd is op het fenomeen van spintronics. Hetzelfde geldt ook voor MRAM (Magnetic Random Access Memory).