Informatikai áttörést hozhat a magyar kutatók felfedezése

Az informatika fejlődését leíró Moore-törvény jóslata szerint – olvasható a cikkben –, hamarosan elérjük azt a mérethatárt, ahol a hagyományos módon már nem növelhető tovább az eszközök sebessége. Ezért az érdeklődés az alternatív informatikai architektúrák, így a kvantumszámítógépek, az emberi agyat utánzó úgynevezett neuromorfikus hálózatok és a spintronikai eszközök felé fordult.

A spintronika alapgondolata, hogy az elektron sajátperdületét, azaz spinjét mint információhordozó egységet használják fel. E területen a 2000-es évek óta zajlik intenzív kutatás. A merevlemez-olvasó fejekben már spintronikai elven működő eszközöket használunk, és prototípusként létezik már azonos elven működő véletlen hozzáférésű memória is (RAM) – hívta fel a figyelmet a portál.

A spintronikai alkalmazások egyik alapvető kérdése, hogy a közös spinirány mennyi ideig tartható fenn az eszközökben. Ezen az úgynevezett spinrelaxációs időn múlik, hogy egy adott anyag alkalmas-e ilyen célra, vagy sem. A Wigner FK és a BME kutatói egy nemzetközi kutatási program keretében megfigyelték, hogy grafitban ez a spinrelaxációs élettartam tízszer nagyobb az eddig vizsgált anyagokra jellemző értéknél.

A grafén spintronikai felhasználását már többen javasolták, ennek azonban eddig jelentős korlátja volt, hogy spinrelaxációs ideje mindössze néhány nanoszekundum, aminek megfigyeléséhez a grafént rendkívül hidegre, -270 Celsius-fokra kell lehűteni. A kutatás eredményei igazolták, hogy ez az idő a grafitban akár 100 nanoszekundum is lehet, ami szobahőmérsékleten is elérhető. „Ez jelentős áttörés, és a jövőben előrevetíti a spintronikai eszközök elterjedését" – hangsúlyozta Simon Ferenc, a Wigner FK tudományos tanácsadója, a kutatásról szóló publikáció rangidős szerzője.

A Wigner FK és a BME kutatói az École Polytechnique Fédérale de Lausanne (Svájc), a University of Notre Dame (USA), a Regensburgi Egyetem és a Pavol Jozef Šafárik Egyetem (Kassa) magyar és szlovák munkatársaival közösen jegyzett tanulmányukban bizonyították, hogy az elmúlt 80 évben mindenki tévesen értelmezte a mérési eredményeket, illetve az elméleti leírás elsiklott a grafit ultrahosszú spinrelaxációs idejének létezését megjósoló tulajdonsága felett.

„Számomra nagyon izgalmas, hogy egy évtizedek óta aktívan vizsgált és aránylag közönséges anyagról tudtunk új információt adni úgy, hogy ez ráadásul még akár fontos alkalmazásokhoz is elvezethet. Egyben érdekes számomra, hogy négy különböző országban élő (USA, UK, Svájc, Magyarország) magyarok és két szlovák kutató (Németország, Szlovákia) járult hozzá a munkához. A tudomány természetesen teljesen nemzetközi, mégis szívesen dolgozunk honfitársainkkal és regionális szomszédainkkal közösen" – tette hozzá Simon Ferenc.