北卡羅萊納州立大學(xué)聲稱,其最新研究進展為多功能自旋電子智能傳感器在軍事上的應(yīng)用和下一代自旋電子器件的使用鋪平道路。二氧化釩(VO2)可以將更智能的傳感器集成到硅芯片上,并可利用激光來使該材料具備磁性。
目前VO2被用于制造紅外線傳感器。通過將VO2作為單晶集成到硅基片上,研究人員有可能創(chuàng)造紅外線智能傳感器,其中傳感器和計算功能被嵌在一個芯片上。據(jù)北卡羅萊納州立大學(xué),這使得傳感器更快,更節(jié)能。因為它不需要將數(shù)據(jù)發(fā)送到另一芯片來進行處理。因為單獨的芯片不是必要的,所以智能傳感器也比常規(guī)的更輕。
對于軍事上的應(yīng)用,傳感器技術(shù)需要能夠感知,處理和快速響應(yīng)數(shù)據(jù),而這項研究工作達到了這個目標。此外,研究人員用高功率納秒脈沖激光束對VO2改性,使其具有磁性。這將允許在單個芯片上創(chuàng)建了集紅外線傳感器和磁性傳感器于一身的自旋電子智能傳感器。
自旋電子學(xué)是指在固態(tài)器件使用的技術(shù),利用了電子和它們相關(guān)的磁動勢所固有的自旋優(yōu)勢。自旋電子學(xué)的潛在優(yōu)勢包括更高的內(nèi)存容量,更快的數(shù)據(jù)傳輸和計算機芯片上更高的計算能力。該項研究結(jié)果發(fā)表在應(yīng)用物理快報上。