Учёные Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, возможно, раскрыли секрет следующего большого скачка в технологии смартфонов. Исследователи нашли способ создания полупроводников, использующих спин электронов, а не только заряд, для более быстрой работы и снижения температуры. В итоге будущие телефоны и ноутбуки могут стать тоньше, меньше нагреваться и дольше работать от одной зарядки.

Этот прорыв сосредоточен на «спинтронике» — подходе к электронике нового поколения, основанном на использовании естественных магнитных свойств электронов. Традиционные микросхемы используют электрический ток, который генерирует тепло и расходует энергию. Но спинтроника меняет ситуацию, используя направление спина электрона для обработки информации с гораздо меньшими потерями энергии.

До сих пор одной из самых сложных задач было создание полупроводников с достаточно высокими магнитными свойствами, чтобы быть пригодными для использования. Исследовательская группа Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе решила эту проблему, соединив атомно-тонкие слои полупроводников с магнитными атомами, что позволило увеличить концентрацию магнитного поля до беспрецедентных 50% — в десять раз больше, чем было возможно ранее. По данным университета, этот метод уже позволил получить более 20 новых материалов и в настоящее время находится на стадии патентования.

Помимо повышения эффективности питания потребительской электроники, этот прорыв может также помочь сократить огромное потребление энергии и воды в центрах обработки данных ИИ, которые все чаще подвергаются критике за свое воздействие на окружающую среду.

Благодаря более совершенным магнитным полупроводникам квантовым компьютерам, возможно, больше не потребуется экстремально низкая температура для работы. А поскольку сами чипы можно будет уменьшить, ноутбуки и другие устройства смогут уменьшиться в размерах, увеличив при этом свою мощность.