Российские ученые обнаружили эффект, с помощью которого можно построить суперкомпютеры будущего

Сверхпроводимость, которая почти несовместима с магнитным полем, может при определенных условиях способствовать его распространению – этот пока необъясненный эффект обнаружили ученые МГУ совместно с коллегами из Британии.
7 Октябрь 2015, 10:54
Специалисты полагают, что устройства на базе этого эффекта могут приблизить эпоху компьютеров будущего – спинтронных вычислительных машин, сообщает пресс-служба МГУ имени М.В. Ломоносова.

Результаты исследования опубликованы в престижном журнале Nature Physics. 

Группа учёных, в которую входят представители НИИ ядерной физики имени Скобельцына МГУ, исследовала взаимодействие сверхпроводимости и намагниченности для того, чтобы научиться управлять спинами (магнитными моментами) электронов и создавать технологии электроники нового типа. 

Если в обычной микроэлектронике информация кодируется с помощью электрических зарядов, то в спиновой электронике, или спинтронике, информация предоставляется с помощью спина электрона, который может быть направлен вдоль или против определенной оси.
В спинтронике информация предоставляется с помощью спина электрона, который может быть направлен вдоль или против определенной оси, пресс-служба МГУ имени М.В. Ломоносова
«Устройства сверхпроводящей спинтроники будут требовать значительно меньше энергии, выделять меньше тепла, а значит, эта технология позволит создавать значительно более экономичные и стабильные вычислительные машины и суперкомпьютеры».
приводит пресс-служба МГУ имени М.В. Ломоносова слова научного сотрудника НИИ ядерной физики имени Скобельцына МГУ Натальи Пугач
Главным препятствием для создания подобных вычислительных устройств пока является то, что спин электронов и прочих заряженных частиц крайне сложно контролировать. Новое исследование показывает, что сверхпроводник, возможно, пригодится для транспортировки спинов, а ферромагнетики – для управления ими. 

Состояние сверхпроводимости очень чутко реагирует на магнитные поля: сильные магнитные поля могут разрушать его, и наоборот – сверхпроводники полностью выталкивают из себя магнитное поле. Обычные сверхпроводники и магнитные материалы почти невозможно заставить «общаться» друг с другом из-за их противоположного упорядочения: в магнетиках поле стремится выстроить спины в одну сторону, а электроны в обычных сверхпроводниках имеют противоположные спины.
«Этот эффект не был предсказан, мы очень удивились, когда это нашли, долго пытались объяснить полученные данные с помощью другого распределения намагниченности, которое было предсказано ранее, но данные не сходились. У нас есть некоторые предположения, но полноценного объяснения до сих пор нет. Однако этот эффект дает нам новый способ манипуляции со спинами».
приводит пресс-служба МГУ слова исследователя.
Открытие, возможно, позволит создать принципиально новые спинтронные элементы. По словам Пугач, технологии сверхпроводящей спинтроники могут быть полезны для создания суперкомпьютеров, мощных серверов, где потребление энергии и выделение тепла создаёт значительно больше проблем, чем на обычных настольных машинах.
«Развитие компьютерных технологий было основано на полупроводниках. Для персональных компьютеров это хорошо, но когда на тех же технологиях создают суперкомпьютеры – они греются, шумят, и требуют мощных систем охлаждения. Спинтроника позволит решить эти проблемы»
 приводит пресс-служба МГУ имени М.В. Ломоносова слова Натальи Пугач.