Spinotronika

Dnešní klasická elektronika funguje na principu přenosu náboje elektronem, čehož využíváme k přenosu informací. Ve spintronice rovněž využíváme elektronu, akorát kromě přenosu náboje využíváme jedné z kvantových vlastností elektronu – spinu. Obecně se používá termín, že spin je orientován nahoru nebo dolů vůči nějaké reference, například magnetické pole. Tato orientace je způsobena vlastním otáčivým momentem elektronu.

Spin jako takový  je znám vědcům už po celé dvacáté století. Prvnímu významnému použití se spin dočkal až v roce 1997 v hlavách harddisků aplikací jevu gigantické magnetorezistence (GMR – Giant Magnetoresistance, objeveno v 1988). V současnosti je trend výzkumu využití spintroniky v oblasti polovodičů.

Aplikace spinů

Aplikaci spinu můžeme rozdělit na 3 skupiny:

1) Využití spinu v prvcích na bázi kovu – tato aplikace spinů je v plném provozu, například ve výše zmíněných harddiscích.

2) Využití v magnetických polovodičových prvcích – je aktuální náplní vývoje a vědců v oblasti spintroniky.

3) Využití v zařízení, která by pracovala s jednotlivými spiny elektronů - tato možnost je zatím pouze teoretická a mohla by vést ke konstrukci spinového kvantového počítače.

Magnetické paměti typu MRAM

Paměti typu MRAM by měli pomalu nahradit klasické paměti RAM, jejich přední výhoda je, že neztratí informace po odpojení od energetického zdroje, dále menší energetická náročnost, levnější cena a velká rychlost. U pamětí MRAM se využije stejného principu spinových ventilů, jako jsou u harddisků, tj. dvě vrstvy feromagnetického kovu, mezi kterými je nemagnetický kov.

MRAM by se měl skládat z pinových ventilů, u kterých budeme měnit jednu z feromagnetických vrstev. Jsou-li polarizace obou feromagnetických vrstev souhlasné v takovém případě je přečtena binární hodnota 1. Při opačné orientaci feromagnetických vrstev proud neprochází a element nese hodnotu 0. Tyto vlastnosti by znamenaly spojení předností dnešních dvou paměťových standardů - statických a dynamických RAM, ale zároveň i jejich dramatické překonání.

Magnetická paměť MRAM