|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[**] Предлагается способ и структура для эффективного создания спиновых токов в металлическом электрическом проводнике. Например, выполненный из меди проводник равномерно покрывают тонким слоем углерода. Внутреннее направление магнитной оси, то есть спин, электронов, действующих в качестве носителей заряда, может быть поляризовано таким образом, что спины множества электронов выравниваются в области границы раздела между углеродом и медью. В результате обеспечивается интенсивное формирование спинового тока в проводнике с покрытием. Создание спинового тока обеспечивает снижение потерь, уменьшение задержек, связанных с передачей сигналов, и повышение общей помехоустойчивости. 
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
Предлагается способ и структура для эффективного создания спиновых токов в металлическом электрическом проводнике. Например, выполненный из меди проводник равномерно покрывают тонким слоем углерода. Внутреннее направление магнитной оси, то есть спин, электронов, действующих в качестве носителей заряда, может быть поляризовано таким образом, что спины множества электронов выравниваются в области границы раздела между углеродом и медью. В результате обеспечивается интенсивное формирование спинового тока в проводнике с покрытием. Создание спинового тока обеспечивает снижение потерь, уменьшение задержек, связанных с передачей сигналов, и повышение общей помехоустойчивости.
Евразийское (21) 201390216 (13) Al
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки (51) Int. Cl. H01B1/04 (2006.01)
2013.07.30 B82Y30/00 (2011.01)
(22) Дата подачи заявки 2011.08.09
(54) ЭФФЕКТ СПИНОВОГО ТОКА В ПРОВОДНИКАХ С УГЛЕРОДНЫМ ПОКРЫТИЕМ
(31) 20105841
(32) 2010.08.09
(33) FI
(86) PCT/FI2011/050700
(87) WO 2012/020167 2012.02.16
(71) Заявитель: СПИНДЕКО ОЙ (FI)
(72) Изобретатель:
Кольонен Петтери, Саастамойнен Пекка (FI)
(74) Представитель:
Поликарпов А.В. (RU) (57) Предлагается способ и структура для эффективного создания спиновых токов в металлическом электрическом проводнике. Например, выполненный из меди проводник равномерно покрывают тонким слоем углерода. Внутреннее направление магнитной оси, то есть спин, электронов, действующих в качестве носителей заряда, может быть поляризовано таким образом, что спины множества электронов выравниваются в области границы раздела между углеродом и медью. В результате обеспечивается интенсивное формирование спинового тока в проводнике с покрытием. Создание спинового тока обеспечивает снижение потерь, уменьшение задержек, связанных с передачей сигналов, и повышение общей помехоустойчивости.
PCT/FI2011/050700
ЭФФЕКТ СПИНОВОГО ТОКА В ПРОВОДНИКАХ С УГЛЕРОДНЫМ
ПОКРЫТИЕМ
Область техники
Настоящее изобретение относится к области физики и электротехники, в частности к магнитоэлектронике, которую в последние годы стали называть спинтроникой. В спинтронике используют одно из квантовых свойств электронов, а именно спин.
Предпосылки создания изобретения
В квантовой механике под спином понимают характеристическое свойство элементарных частиц, по аналогии соответствующее угловому моменту, то есть моменту момента, в классической механике. Спин представляет собой квантованную величину в том смысле, что квантовое число "s", представляющее спин, может быть либо целым, либо полуцелым. Более точно, спин фермионов (например, электронов, протонов и нейтронов) является полуцелым, а спин бозонов (например, фотонов) является целым. Например, спин электронов может существовать в двух различных состояниях; он равен либо -1/2, либо +1/2. Бозоны представляют собой элементарные частицы, подчиняющиеся статистике Бозе-Эйнштейна, тогда как фермионы, в свою очередь, подчиняются статистике Ферми-Дирака, а также принципу запрета Паули. Упрощенно, спин можно рассматривать как вращательное движение элементарных частиц вокруг определенной оси вращения.
Спинтроникой называют технологии, использующие спин электронов, а также электрический заряд при обработке и позволяющие управлять электронами, то есть управлять электрическими токами. В свою очередь, под спиновой поляризацией понимают управление током электронов для выравнивания спинов электронов. Таким образом, упрощенно, получают множество электронов, вращающихся вокруг одной и той же оси, по аналогии с когерентным лазерным светом. Если электрический ток создается за счет движения электронов, управляемого описанным способом, то говорят, что
этот ток является так называемым спиновым током. Такой ток распространяется практически без потерь со скоростью, близкой к скорости света, в отличие от традиционного тока, создаваемого носителями заряда.
Как правило, спинтронику применяют вместе с так называемыми тонкопленочными технологиями. Одним из примеров тонкопленочной технологии, использующей спиновый эффект электронов, является так называемая технология GMR (Giant magnetoresistance, гигантское магнитосопротивление). Она основана на чередовании слоев ферромагнитных металлов, намагниченных в различных направлениях, и неферромагнитных металлов. Данный эффект использует спиновые характеристики электронов на основе того факта, что электроны со спином, выровненным с магнитным полем магнитного проводника, рассеиваются иначе, чем электроны, имеющие противоположный спин. То, какой тип электронов рассеивается больше, зависит от проводника. В простейшем виде GMR-эффект может быть получен с помощью трех слоев материала, включающих два ферромагнитных слоя, намагниченных в противоположных направлениях, и один неферромагнитный слой между ними. В таком случае электроны, имеющие конкретный спин, рассеиваются в первом слое, а электроны, имеющие другой спин, рассеиваются в третьем слое. Из этого следует, что сопротивление такой структуры становится очень высоким. Технологию GMR применяют, например, в считывающих устройствах для жестких дисков компьютеров.
В статье Murakami, Nagaosa, Zhang: "Dissipationless Quantum Spin Current at Room Temperature", Science, Vol. 301, опубликованной 7 августа 2003 года, описан эффект возникновения спинового тока при комнатной температуре. В статье теоретически рассматривается образование спинового тока при комнатной температуре в определенных полупроводниках, например, кремнии, германии и арсениде галлия.
Так называемым спиновым эффектом Холла называют скопление электронов, движущихся в полупроводнике, на различных сторонах образца полупроводника таким образом, что спины противоположных знаков собираются на различных гранях полупроводника, что несколько напоминает классический эффект Холла. Описываемый эффект может возникать без внешнего магнитного поля. С другой стороны, уже сформированный
спиновый эффект Холла может быть устранен сильным внешним магнитным полем. Кроме полупроводников, упомянутый эффект был недавно обнаружен также и в металлах.
В известном уровне техники спиновые токи также создаются с помощью вращающегося магнитного поля, которое может быть образовано без создания тока носителями заряда. В такой ситуации спиновый ток может быть создан с использованием отдельного напряжения. Этим способом, например, может быть создан так называемый спиновый полевой транзистор, см. статью Guo и др.: "Quantum spin field effect transistor", Phys. Rev. В 67, 092408, опубликованную 31 марта 2003 года.
Один из способов создания сильных спиновых токов в кремнии представлен в статье "Electrical injection and detection of spin-polarized carriers in silicon in a lateral transport geometry", Applied Physics Letter, Vol. 91, issue 21), ноябрь 2007 года. В этой публикации кремний обеспечивают контактами для питания и обнаружения, которые намагничены магнитными полями, перпендикулярными друг другу. В конечном итоге в кремнии образуется канал, включающий, вместо тока зарядов, исключительно спиновый ток.
Основная проблема при создании спиновых токов в известном уровне техники заключается в необходимости внешнего средства или источника для создания спинового тока. Как правило, используются различные системы спиновых насосов (которые в широком смысле можно рассматривать как аналог аккумулятора в спинтронике) и, например, внешние магнитные и/или электрические поля.
Цель изобретения
Целью настоящего изобретения является раскрытие нового типа способа создания спиновых токов в металлических проводниках. В частности, целью изобретения является получение данного эффекта без сложных внешних систем, при этом изобретение имеет широкое применение в различных приложениях.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к способу создания спинового тока в электрическом проводнике. Способ отличается тем, что электрический
проводник покрывают слоем углерода, толщина которого меньше, чем диаметр материала проводника; при этом в электрическом проводнике обеспечивают распространение электрического тока, посредством чего создается спиновый ток в области границы раздела между упомянутым материалом электрического проводника и углеродом.
Настоящее изобретение относится также к системе для создания эффекта спинового тока, включающей по меньшей мере один электрический проводник. Система отличается тем, что включает также слой углерода вокруг материала упомянутого электрического проводника, при этом толщина упомянутого слоя углерода меньше, чем диаметр материала упомянутого проводника, и источник тока, обеспечивающий распространение электрического тока в упомянутом электрическом проводнике, посредством чего создается спиновый ток в области границы раздела между материалом упомянутого электрического проводника и углеродом.
Настоящее изобретение относится также к электрическому проводнику для создания эффекта спинового тока. Упомянутый электрический проводник отличается тем, что дополнительно включает слой углерода вокруг материала упомянутого проводника, при этом толщина упомянутого слоя углерода меньше, чем диаметр материала упомянутого проводника.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения материалом упомянутого электрического проводника является медь.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения используемый в упомянутом способе слой углерода включает графен или структуру углеродных нанотрубок. В этом случае в электрическом проводнике или системе в соответствии с настоящим изобретением слой углерода вокруг материала проводника выполняют, например, из графена, одного или более взаимосвязанных "ковриков" углеродных нанотрубок или сети, образованной углеродными нанотрубками. Углеродным нанотрубкам можно придать различные функции посредством их различного строения.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения толщина упомянутого слоя покрытия составляет от 10 мкм до 100 мкм.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения упомянутый обеспечиваемый покрытием электрический проводник представляет собой проводник на печатной плате, проводник во внутренней
схеме компонента, проводник между различными частями устройства или проводник между различными устройствами.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения материалом упомянутого электрического проводника является металл или полупроводник, обеспечивающий возможность движения носителей заряда.
Настоящее изобретение имеет много преимуществ. Материал покрытия усиливает диамагнетизм проводника, предотвращая воздействие внешних магнитных помех на сигнал проводника. При этом благодаря упомянутому покрытию снижается самоиндукция, создаваемая током упомянутого проводника и вызванная его собственным магнитным полем, а также ее влияние на фактический сигнал. Уменьшение воздействия помех на сигнал непосредственно повышает качество обнаруживаемого сигнала на стороне приемника.
На практике наиболее значительное преимущество настоящего изобретения заключается в том, что эффект спинового тока, обеспечиваемый сигнальными проводниками, на которые нанесено покрытие в соответствии с настоящим изобретением, обеспечивает более быструю передачу сигналов, более высокое качество сигнала на стороне приемника в широком диапазоне различных применений, снижение потерь в различных схемных решениях, а также, например, более высокое качество звука при применении в аудиоустройствах. В общем, преимущество настоящего изобретения заключается в том, что спиновый ток может создаваться посредством достаточно простой структурной модификации, не требующей больших затрат, при этом область применения настоящего изобретения охватывает потенциально все области техники, где используется спинтроника.
Описанные выше применения и варианты осуществления настоящего изобретения могут использоваться совместно в произвольной комбинации. Несколько применений или вариантов осуществления настоящего изобретения могут комбинироваться и давать новое применение, то есть вариант осуществления настоящего изобретения. Упомянутый электрический проводник, система или способ могут включать один или более из описанных выше вариантов осуществления настоящего изобретения.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1А представлен электрический проводник в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 1В представлен поперечный разрез электрического проводника в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 1С представлен кабель, сформированный двумя проводниками, которые соединены пластиковой оболочкой, в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 1D представлен соединительный провод, включающий тридцать покрытых углеродом проводников, свитых с большим шагом скрутки, в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 1Е представлен обмоточный провод в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 2 показаны кривые, представляющие импедансы медного проводника с покрытием и без покрытия в зависимости от частоты.
На фиг. 3 показан, в виде блок-схемы алгоритма, способ изготовления электрических проводников в соответствии с настоящим изобретением.
Подробное описание изобретения
Далее настоящее изобретение будет описано с использованием различных вариантов его осуществления. В этой связи будут осуществляться ссылки на приложенные чертежи.
В настоящем изобретении предлагается новый способ создания спинового тока в сигнальных проводниках, при этом данный эффект возможен во всех применениях, где носители заряда, то есть электроны, движутся в материале проводника. Традиционно, говоря об электрическом токе, подразумевают, что ток образуется зарядовым током, создаваемым электрическим зарядами носителей заряда, учитывая только массу и электрический заряд электрона. В настоящем изобретении такая модель частиц сопровождается существенным квантово-механическим свойством электрона, то есть спином. В обычном токе, создаваемом носителями заряда, спин электронов может присутствовать в двух различных состояниях, что может быть упрощенным образом описано как ориентация спина вверх или вниз.
Одним из преимуществ настоящего изобретения является обеспечение возможности улучшить качество сигнала, распространяющегося в проводниках или обнаруживаемого в оконечном устройстве, с помощью решения, использующего покрытие проводника в соответствии с настоящим изобретением. Другое преимущество настоящего изобретения основано на наблюдении, что упомянутое решение с обеспечением покрытия проводника обеспечивает спиновый ток в проводниках, что может быть проверено измерениями. С учетом этого, диапазон применения настоящего изобретения охватывает создание спиновых токов с помощью несложной процедуры нанесения покрытия на проводник в любых практических приложениях.
В настоящем изобретении структуру упомянутого электрического проводника и, следовательно, его физические и электрические свойства изменяют с помощью покрытия металлического проводника тонким слоем углерода. Электрический проводник в одном из наиболее распространенных применений может быть выполнен из меди, однако может использоваться любой другой металл, пригодный в качестве электрического проводника. Если проводник выполнен из меди, то в настоящем изобретении тонкий слой углерода наносят поверх меди, при этом на проводнике образуется граница раздела меди и углерода, имеющая форму цилиндрической поверхности.
Фиг. 1А-1Е иллюстрируют различные виды в поперечном разрезе электрического проводника и различные структуры проводников, образованные несколькими проводниками в соответствии с идеей настоящего изобретения.
На фиг. 1А представлен электрический проводник в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения. Фиг. 1А иллюстрирует базовый металлический проводник 1, выполненный, например, из меди. Базовый проводник имеет диаметр, составляющий, например, от 0,1 до 1,5 мм. На базовый проводник 1 нанесено углеродное покрытие 2, толщина которого может изменяться от 10 нм до 0,1 мм. Базовый проводник 1 выполнен, например, из медного провода без покрытия, имеющего диаметр 0,25 мм, при этом углеродное покрытие 2 имеет толщину 0,1 мм. Сопротивление по постоянному току составляет 0,34 Ом/м. Фиг. 1В иллюстрирует поперечный разрез проводника, показанного на фиг.1А.
Фиг. 1С иллюстрирует кабель, образованный, в свою очередь, двумя проводами, а именно проводами 5 и 6. В решении, проиллюстрированном на фиг. 1 С, в каждом из проводов 5 и 6 сгруппированы пятнадцать покрытых углеродом проводников, соответствующих фиг. 1А и 1В, таких как проводник 2, показанный на фиг. 1А. Оба этих провода объединены пластиковой оболочкой 3, посредством чего получен кабель, подходящий, например, для применения в громкоговорителях. Пластиковая оболочка 3 представляет собой изоляционную оболочку, например, из ПВХ, тефлоновую или другую оболочку, толщина которой может составлять от 0,5 до 2,0 мм.
Фиг. 1D иллюстрирует соединительный провод 7, включающий тридцать покрытых углеродом проводников 8, соответствующих фиг. 1А, свитых с большим шагом скрутки. Крутизна скрутки соединительного провода составляет 40 мм/виток. Оболочка выполнена из ПВХ-пластика, толщина которого составляет, например, 0,5 мм. Сопротивление, как правило, составляет 0,01 Ом/м. Соединительный провод, показанный на фиг. 1D, соответствует традиционному соединительному проводу с площадью сечения, равной 1,5 мм2.
Фиг. 1Е иллюстрирует обмоточный провод. Базовый проводник 10 обмоточного провода не имеет покрытия и составляет около 1 мм в диаметре. На базовый проводник наносят углеродное покрытие 11, толщина которого составляет, например, 0,1 мм. Покрытый углеродом базовой проводник дополнительно обеспечивают изоляционным покрытием 12, например, полиэфиримидной эмалью, образующей изоляционное покрытие толщиной, например, 0,15 мм. Толщина изоляционного покрытия может изменяться от 0,1 до 0,5 мм.
В случае многожильного сигнального провода представляется более предпочтительным обеспечивать тонким углеродным покрытием или другим аналогичным покрытием каждый отдельный сигнальный проводник перед нанесением упомянутой оболочки на эту структуру.
Фиг. 3 иллюстрирует способ нанесения покрытия на проводник в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения.
На шаге 300 медный проводник без покрытия предоставляют для обработки. Медный проводник может иметь произвольную длину или форму.
На шаге 302 выполняют химическую и/или механическую очистку медного проводника.
На шаге 304 выполняют предварительную обработку очищенного медного проводника нагревом.
На шаге 306 выполняют нанесение материала углеродного покрытия на поверхность проводника.
На шаге 308 выполняют сушку покрытого углеродом проводника посредством нагрева.
На шаге 310 осуществляют проверку, измерение и калибровку слоя покрытия.
На шаге 312 покрытый углеродом проводник покрывают изоляционной оболочкой.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения чистый углерод, используемый в качестве материала покрытия, заменяют на графен, который представляет собой зр2-гибридизированную форму множества атомов углерода в одном планарном слое. В другом варианте осуществления настоящего изобретения наносимый материал покрытия включает углеродные нанотрубки или сформированные из них сети, которые можно рассматривать как скрученную структуру упомянутого выше графена. Длина углеродной нанотрубки может быть очень большой по сравнению с ее диаметром и достигать даже порядка миллиметра. Существуют однослойные (SWNT) и многослойные (MWNT) структуры углеродных нанотрубок. Углеродные нанотрубки относятся к группе фуллеренов и обладают определенными свойствами. Например, что касается электрической проводимости, углеродные нанотрубки дают вплоть до тысячекратного увеличения проводимости по сравнению с обычными металлами, например, медью.
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения толщина углеродного слоя, наносимого на поверхность проводника, составляет от 10 нм до 100 мкм. В этом случае диаметр базового металлического проводника, выполненного, например, из меди, составляет от 100 мкм до 1,5 мм. Изоляционную оболочку вокруг проводника с покрытием выполняют, например, из тефлона или ПВХ, как правило, толщиной от 0,5 до 2,0 мм. Толщина углеродного слоя зависит от
конкретного применения и, в частности, от величины электрического тока, распространяющегося в проводнике. Для проводника, в котором передают больший электрический ток, необходима большая толщина покрытия. В свою очередь, толщина изоляционного слоя зависит только от базовых требований электротехники к способности изоляции противостоять пробою, к механической прочности и т.п.
Метод нанесения покрытия на проводник в соответствии с настоящим изобретением может применяться, кроме соединительных схем между различными устройствами и компонентами, во внутренних схемах и соединениях устройств и компонентов. Данная идея нанесения покрытия подходит также, помимо отдельных проводников и жгутов, формируемых несколькими проводящими жилами, например, для проводящих соединений на печатных платах. Соответственно, настоящее изобретение может использоваться в любых аналогичных применениях, где в подходящей среде присутствует электрический ток, то есть носители заряда.
Электрические свойства проводника, на который нанесено покрытие в соответствии со способом настоящего изобретения, значительно изменяются. Фиг. 2 иллюстрирует результаты измерений импеданса проводника в зависимости от частоты в диапазоне от 10 до 100 кГц для исходного чистого медного проводника, а также для медного проводника, покрытого углеродом в соответствии с настоящим изобретением. Исследуемый проводник в примере на фиг. 2 представляет собой медный проводник со стандартной площадью сечения, равной 2,5 мм2. Горизонтальная ось представляет частоту в килогерцах, а вертикальная ось представляет импеданс в миллиомах. Как можно видеть из кривых, импеданс увеличивается практически линейно с ростом частоты. Верхняя кривая на фиг. 2 представляет импеданс медного проводника до нанесения покрытия, тогда как нижняя кривая представляет импеданс медного проводника, покрытого слоем углерода. На основе измерений было выяснено, что импеданс во всем частотном диапазоне измерений был уменьшен в среднем на 22,3 процента, при сравнении покрытого углеродом медного проводника с медным проводником без покрытия.
Таким образом, решение с использованием покрытия в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает возможность создания так
называемого спинового тока. В результате так называемого поверхностного эффекта электроны стремятся двигаться вблизи поверхности материала проводника, а не во внутренних его областях. В свою очередь, граница раздела металла и углерода обеспечивает поляризацию электронов, распространяющихся в области границы раздела, таким образом, что их спины становятся в значительной степени выровненными. Можно утверждать, что в данном случае на границе раздела проводника, а также вблизи этой границы, движется согласованное множество электронов, выровненных по их магнитным осям. Электрическая проводимость такого проводника значительно выше, а потери, соответственно, уменьшены; в данном случае можно утверждать, что в проводнике распространяется так называемый спиновый ток. Это эффект проявляется, например, в том, что в проводнике с подобным покрытием снижаются потери на единицу длины, а коэффициент передачи проводника увеличивается.
Следствием эффекта возникновения спинового тока является повышение эффективности устройства или системы, включающей проводники с покрытием. В прикладной области звуковоспроизводящего оборудования наблюдается четкое улучшение качества звука в случае, когда, например, схемы между выходным усилителем и громкоговорителями реализованы с использованием проводников с покрытием в соответствии с настоящим изобретением. В области телевидения качество изображения широковещательного сигнала заметно увеличивается в отношении четкости и контраста, в случае применения идеи нанесения покрытия в соответствии с настоящим изобретением в сигнальных кабелях между антенным разъемом и приемником. В устройствах на аккумуляторах наблюдалось повышение скорости и улучшение работы при применении идеи нанесения покрытия в соответствии с настоящим изобретением в зарядных устройствах.
Вообще, применение настоящего изобретения охватывает различные области электроники, в которых структура покрытия в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает повышение коэффициента связи электронных схем, при этом, если необходимо, может быть увеличена плотность размещения компонентов на печатных платах, так как уменьшено внутреннее энергопотребление схем, связанное с потерями. С учетом этого,
ускоряется работа схем, и уменьшаются задержки, связанные с передачей сигналов.
Идея настоящего изобретения включает также соответствующий способ нанесения покрытия на сигнальный проводник для обеспечения спиновых токов так, как показано на упомянутой блок-схеме алгоритма.
Упомянутые выше применения и варианты осуществления настоящего изобретения могут применяться совместно в произвольной комбинации. Несколько применений или вариантов осуществления настоящего изобретения могут комбинироваться и давать новое применение, то есть вариант осуществления настоящего изобретения. Электрический проводник, система или способ могут включать один или более из описанных выше вариантов осуществления настоящего изобретения.
Настоящее изобретение не ограничено только описанными выше примерами его осуществления; напротив, в рамках идеи настоящего изобретения, определенной формулой изобретения, возможны множество изменений.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ создания спинового тока в электрическом проводнике, отличающийся тем, что способ включает следующие шаги:
покрытие упомянутого электрического проводника (1, 10) слоем углерода (2, 11), толщина которого меньше, чем диаметр материала проводника (1, 10), и
подачу электрического тока для распространения в упомянутом электрическом проводнике, посредством чего создается спиновый ток в области границы раздела между материалом электрического проводника (1, 10) и углеродом (2, 11).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что материалом упомянутого электрического проводника (1, 10) является медь.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что упомянутый слой углерода (2, 11), используемый в упомянутом способе, включает графен или структуру углеродных нанотрубок.
4. Способ по любому из п.п. 1-3, отличающийся тем, что толщина слоя (2, 11) покрытия составляет от 10 нм до 100 мкм.
5. Способ по любому из п.п. 1-4, отличающийся тем, что упомянутый электрический проводник (1, 10), на который наносят покрытие, представляет собой проводник на печатной плате, проводник во внутренней схеме компонента, проводник между различными частями устройства или проводник между различными устройствами.
6. Способ по любому из п.п. 1-5, отличающийся тем, что материалом упомянутого электрического проводника (1, 10) является металл или полупроводник, обеспечивающий возможность движения носителей заряда.
7. Система для создания эффекта спинового тока, включающая:
по меньшей мере один электрический проводник (1, 10);
отличающаяся тем, что упомянутая система также включает: слой углерода (2, 11) вокруг материала упомянутого электрического проводника (1, 10), при этом толщина упомянутого слоя углерода (2, 11) меньше, чем диаметр материала упомянутого проводника (1, 10), и
источник тока, обеспечивающий распространение электрического тока в упомянутом электрическом проводнике, посредством чего создается спиновый ток в области границы раздела между материалом упомянутого электрического проводника (1, 10) и углеродом (2, 11).
8. Система по п. 7, отличающаяся тем, что материалом упомянутого электрического проводника (1, 10) является медь.
9. Система по любому из п.п. 7-8, отличающаяся тем, что упомянутый слой углерода (2, 11) включает графен или структуру углеродных нанотрубок.
10. Система по любому из п.п. 7-9, отличающаяся тем, что толщина упомянутого слоя покрытия (2,11) составляет от 10 нм до 100 мкм.
11. Система по любому из п.п. 7-10, отличающаяся тем, что упомянутый электрический проводник (1, 10), на который нанесено покрытие, представляет собой проводник на печатной плате, проводник во внутренней схеме компонента, проводник между различными частями устройства или проводник между различными устройствами.
12. Система по п.п. 7-11, отличающаяся тем, что материалом упомянутого электрического проводника (1, 10) является металл или полупроводник, обеспечивающий возможность движения носителей заряда.
13. Электрический проводник для создания эффекта спинового тока, отличающийся тем, что упомянутый электрический проводник также включает слой углерода (2, 11) вокруг материала упомянутого проводника (1, 10), при этом толщина упомянутого слоя углерода (2, 11) меньше, чем диаметр материала упомянутого проводника (1, 10).
11.
(1)
Фиг. 1а фиг. lb
JZ _^
Фиг. 1с
' I /
Фиг. Id
0> <Ф О)
Фиг. 1е
304
Фиг. 3
Покрытие изоляционной оболочкой
Конец
312
1/3
Эффект спинового тока в проводниках с углеродным покрытием
1/3
Эффект спинового тока в проводниках с углеродным покрытием
1/3
Эффект спинового тока в проводниках с углеродным покрытием
1/3
Эффект спинового тока в проводниках с углеродным покрытием
2/3
Эффект спинового тока в проводниках с углеродным покрытием
2/3
Эффект спинового тока в проводниках с углеродным покрытием
3/3
Эффект спинового тока в проводниках с углеродным покрытием
3/3
Эффект спинового тока в проводниках с углеродным покрытием
3/3
Эффект спинового тока в проводниках с углеродным покрытием
3/3
Эффект спинового тока в проводниках с углеродным покрытием
3/3
Эффект спинового тока в проводниках с углеродным покрытием
3/3
Эффект спинового тока в проводниках с углеродным покрытием
3/3
Эффект спинового тока в проводниках с углеродным покрытием
3/3
Эффект спинового тока в проводниках с углеродным покрытием
|
