In een nieuwe studie, een groep onderzoekers onder leiding van Prof. Lior Klein, van de afdeling natuurkunde en het Institute of Nanotechnology and Advanced Materials aan de Bar-Ilan University, heeft aangetoond dat relatief eenvoudige structuren een exponentieel aantal magnetische toestanden kunnen ondersteunen - veel groter dan eerder werd gedacht. Ze hebben bovendien aangetoond dat er tussen de toestanden kan worden geschakeld door spinstromen te genereren. Hun resultaten kunnen de weg vrijmaken voor magnetisch geheugen op meerdere niveaus met een extreem groot aantal toestanden per cel; het zou ook kunnen worden toegepast bij de ontwikkeling van neuromorfisch computergebruik, en meer. Hun onderzoek verschijnt als een uitgelicht artikel op de omslag van een juni-editie van Technische Natuurkunde Brieven .

Spintronica is een bloeiende tak van nano-elektronica die de spin van het elektron en het bijbehorende magnetische moment gebruikt naast de elektronenlading die in traditionele elektronica wordt gebruikt. De belangrijkste praktische bijdragen van spintronica zijn in magnetische detectie en niet-vluchtige magnetische gegevensopslag, en onderzoekers streven naar doorbraken in de ontwikkeling van op magnetische gebaseerde verwerking en nieuwe soorten magnetisch geheugen.

Spintronica-apparaten bestaan ​​gewoonlijk uit magnetische elementen die worden gemanipuleerd door spin-gepolariseerde stromen tussen stabiele magnetische toestanden. Wanneer spintronische apparaten worden gebruikt voor het opslaan van gegevens, het aantal stabiele toestanden stelt een bovengrens aan de geheugencapaciteit. Terwijl de huidige commerciële magnetische geheugencellen twee stabiele magnetische toestanden hebben die overeenkomen met twee geheugentoestanden, er zijn duidelijke voordelen aan het verhogen van dit aantal, omdat het mogelijk de geheugendichtheid kan vergroten en het ontwerp van nieuwe soorten geheugen mogelijk zal maken.

Het vermogen om exponentieel aantal discrete magnetische toestanden in een relatief eenvoudige structuur te stabiliseren en te beheersen, vormt een belangrijke bijdrage aan spintronica. "Deze bevinding kan de weg vrijmaken voor magnetisch geheugen op meerdere niveaus met een extreem groot aantal toestanden per cel (bijv. 256 geeft aan wanneer N=4), worden gebruikt voor neuromorfisch computergebruik, en meer, " zegt prof. Klein, wiens onderzoeksgroep Dr. Shubhankar Das omvat, Ariël Zaig, en Dr. Moty Schultz.