Lithium-Ionen-Transistor mit Festelektrolyt. Kostenlose Neuigkeiten aus der technischen Bibliothek

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Li-Ionen-Festelektrolyttransistor

22.11.2020

Einer der heißesten Bereiche der angewandten Physik, die Spintronik, befasst sich mit Geräten, die den Spin von Elektronen nutzen, um nützliche Funktionen auszuführen. Diese grundlegende Quanteneigenschaft zu messen und im Allgemeinen zu manipulieren, bleibt jedoch eine schwierige Aufgabe.

Die Ergebnisse der Studie, die von einem Team von Wissenschaftlern der Universität Tokio und des National Institute of Materials Science (NIMS) durchgeführt wurde, sollten dazu beitragen, einige der Einschränkungen aktueller spintronischer Geräte wie übermäßigen Stromverbrauch, niedrige Betriebstemperaturen, und der Bedarf an seltenen und teuren Materialien.

Japanische Ingenieure haben eine einfache, aber effektive Strategie zur Änderung des Magnetisierungswinkels in einem typischen ferromagnetischen Material, Magnetit (Fe3O4), vorgestellt.

Das Team war in der Lage, einen Redox-(Redox-)Transistor zu entwerfen, der einen dünnen Film aus Magnetit auf Magnesiumoxid und einen festen Lithiumsilikatelektrolyten mit einem Mikrozirkoniumzusatz enthielt. Die Einführung von Lithium-Ionen in einen Festelektrolyten ermöglichte es, den Magnetisierungswinkel bei Raumtemperatur zu drehen und die Dichte der Elektronenträger signifikant zu verändern. Diese Drehung der Magnetisierung wird durch eine Änderung der Spin-Bahn-Kopplung aufgrund der Injektion von Elektronen in den Ferromagneten verursacht.

Im Gegensatz zu früheren Versuchen zur Steuerung des Magnetisierungswinkels, bei denen starke externe Magnetfelder oder Spinströme verwendet wurden, basiert der neue Ansatz auf einer reversiblen elektrochemischen Reaktion. Nach Anlegen einer äußeren Spannung wandern Lithium-Ionen von der oberen Elektrode (Lithium-Cobalt-Oxid) durch den Elektrolyten in die Magnetitschicht. Die Ionen werden in die Struktur dieses Materials eingebracht, bilden die Verbindung LixFe3O4 und bewirken durch Ladungsträgeränderungen eine merkliche Drehung seines Magnetisierungswinkels.

Unter Ausnutzung dieses Effekts war es in Experimenten möglich, den Magnetisierungswinkel um etwa 10° reversibel zu verändern. Durch eine Erhöhung der Spannung konnten die Autoren die Magnetisierung sogar um 56° drehen, allerdings waren solche Änderungen aufgrund von Verzerrungen der Kristallstruktur durch deren Übersättigung mit Lithium-Ionen nicht mehr vollständig reversibel.

Die resultierende Vorrichtung hat einen relativ einfachen Aufbau, sie ist leicht industriell herstellbar. Die Möglichkeit, die Magnetisierung bei Raumtemperatur zu steuern, rückt das Erscheinen wirtschaftlicher spintronischer Geräte für ein breites Spektrum praktischer Probleme deutlich näher.

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Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

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Der kleinste TV-Tuner der Welt 14.02.2004

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Der tragbare Tuner ist für die Verwendung in Verbindung mit einem Laptop konzipiert. Als PC-Kommunikationsschnittstelle ist USB 2.0 ausgewählt. Abmessungen des Geräts - 50 x 106 x 33 mm, Gewicht - 88 g Micro CATCH TV Walker verwendet Chips von WIS Technologies (G08007SBG07007SB) und Philips (SAA7135) sowie TDA8275- und TDA8290-Chips.

Der TV-Tuner unterstützt die Tonstandards PAL, SECAM und NTSC sowie NICAM, A2 und MTS. Die Videoaufnahme erfolgt mit folgenden maximalen Auflösungen: 720x480 Pixel (NTSC) und 720x576 Pixel (PAL/SECAM).

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