Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ tư, 13/06/2012 21:04 (GMT+7)

Lần đầu tiên điều khiển được dòng spin bằng điện trường

Điện tử học spin là một lĩnh vực nghiên cứu tương đối mới mẻ khai thác spin của elecron đồng thời với điện tích của nó. Spin có thể là “up” hoặc “down”, và tính chất này có thể dùng để lưu trữ và xử lí thông tin trong các dụng cụ điện tử học spin. Những mạch điện như thế có thể nhỏ hơn và hiệu quả hơn so với các mạch điện tử thông thường – chúng hoạt động trên sự chuyển dịch điện tích – vì việc lật hướng spin từ up sang down có thể thực hiện sử dụng rất ít năng lượng, ít nhất là trên nguyên tắc.

Tuy nhiên, để cho những dụng cụ như thế trở thành thực tiễn, các nhà vật lí cần phải đi đến một phương thức lật hướng spin bằng cách thiết đặt điện trường, thay cho từ trường. Đây là vì từ trường tiêu tốn nhiều hơn nếu tính theo không gian và năng lượng. Các nhà vật lí đã có một số thành công trong việc điều khiển spin bằng cách lái những dòng điện lớn đi qua một vật dẫn từ tính, nhưng cách này cũng đòi hỏi năng lượng rất mạnh.

Nay một đội đứng đầu là Agnès Barthélemy thuộc CNRS/Khoa Nghiên cứu và Công nghệ Thales và Đại học Paris-Sud ở Paris vừa chứng tỏ rằng sự điều khiển duy chỉ dùng điện ở một chất liệu lai chế tạo bằng cách ghép một chất sắt điện với một chất sắt từ. Chất sắt điện là một chất chứa những miền phân cực điện nhỏ xíu, tương tự như các miền từ hóa trong chất sắt từ. Kết quả mới này thật thú vị vì nó chứng tỏ một loại ghép điện từ, khác với sự ghép tồn tại trong các chất liệu composite đã được biết rộng rãi, theo lời thành viên đội nghiên cứu Manuel Bibes, cũng tại CNRS/Thales.

Từ trở chui hầm

Các nhà nghiên cứu đã bắt đầu bởi việc chế tạo những tiếp giáp đường hầm nhỏ xíu kết hợp hai điện cực sắt từ - sắt và oxide sắt từ LSMO – cách nhau một lớp sắt điện barium titanium oxide (BaTiO3) chỉ dày 1 nm. Cách đây 6 tháng, cũng đội nghiên cứu trên đã chứng tỏ được rằng những hàng rào đường hầm sắt điện như vậy có thể tạo ra các hiệu ứng từ trở khổng lồ ở nhiệt độ phòng (Nature 460 81). Giờ thì Barthélemy và các đồng sự đã đo từ trở chui hầm (TMR) sau khi định hướng sự phân cực sắt điện trong hàng rào đường hầm BaTiO3 là up hoặc down bằng cách thiết đặt các xung điện áp khoảng 1 V. TMR là một hiệu ứng đã biết rõ trong đó điện trở chui hầm phụ thuộc vào sự sắp thẳng hàng từ tính của hai chất sắt từ.

Người ta còn thấy TMR phụ thuộc vào sự phân cực sắt điện, theo các nhà nghiên cứu, nó cho biết sự thay đổi phân cực spin của dòng điện chui hầm. “Với sự hiểu biết của chúng tôi, đây là lần đầu tiên sự phân cực spin được điều khiển chỉ bằng một điện trường”, Bibes phát biểu với physicsworld.com.

Toàn bộ những hiệu ứng điện tử học spin, ví dụ như TMR và từ trở khổng lồ, đều phụ thuộc vào sự phân cực spin của dòng điện. Việc điều khiển sự phân cực spin bằng điện trường theo cách này, do đó, có khả năng mở ra con đường điều khiển mọi dụng cụ điện tử học spin bằng các phương tiện điện thuần túy.

Sự tương tác tại các tiếp giáp

Ở một mức độ cơ bản hơn, công trình mới trên còn nhấn mạnh sự tương tác qua lại giữa các chất chứa sắt tại các tiếp giáp, Bibes giải thích. Điều này có thể dẫn đến một thế hệ mới những chất liệu nhân tạo khai thác các hiện tượng tiếp giáp khổng lồ. “Thực tế hơn, kết quả trên có thể tỏ ra hữu dụng trong việc giảm bớt công suất ghi ở những bộ nhớ từ truy xuất ngẫu nhiên (MRAM)”.

Đội nghiên cứu, bao gồm các nhà khoa học đến từ Phòng thí nghiệm Vật lí Chất rắn ở Orsay, Pháp, BESSY ở Berlin, Đức, và trường đại học Cambrdige ở Anh, hiện đang lên kế hoạch cho những thí nghiệm bổ sung nhằm nghiên cứu thêm nữa cơ sở vật lí tiếp giáp ở các mẫu LSMO/BaTiO3/Fe. “Trong thời gian dài hơn, chúng tôi có khả năng sẽ mở rộng nghiên cứu của mình sang những hệ tiếp giáp khác”, Bibes phát biểu thêm. Công trình trên có mặt trên tờ Sciencexpress

Xem Thêm

Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.
Ứng dụng công nghệ số toàn diện là nhiệm vụ trọng tâm của VUSTA giai đoạn tới
Ứng dụng công nghệ số toàn diện, xây dựng hệ sinh thái số là bước đi cấp thiết nhằm nâng cao hiệu quả quản trị và phát huy sức mạnh đội ngũ trí thức của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA). Qua đó cho thấy, VUSTA không chỉ bắt kịp xu thế công nghệ mà còn chủ động kiến tạo những giá trị mới, khẳng định vai trò tiên phong của đội ngũ trí thức trong thời đại số.

Tin mới

Lào Cai: 118 hộ đồng bào dân tộc thiểu số hưởng lợi từ mô hình cấp nước tự quản
Sau gần một năm triển khai, Dự án “Hỗ trợ nước sinh hoạt cải thiện chất lượng cuộc sống cho cộng đồng dân tộc thiểu số thôn 4, xã Khánh Hòa, tỉnh Lào Cai” do Trung tâm Hỗ trợ phát triển bền vững cộng đồng các dân tộc miền núi (SUDECOM) thực hiện đã hoàn thành mục tiêu, đánh dấu một mô hình điểm về quản lý, vận hành hệ thống cấp nước dựa vào cộng đồng, nâng cao chất lượng cuộc sống cho 118 hộ dân.
Hải Phòng: Chuyển đổi số toàn diện để nâng cao năng lực cạnh tranh của doanh nghiệp
Sáng 26/6, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật thành phố (Liên hiệp hội) Hải Phòng phối hợp với Hội Điện tử và Tin học thành phố, Chi nhánh Liên đoàn Thương mại và Công nghiệp Việt Nam - Chi nhánh Duyên hải Bắc Bộ (VCCI Duyên hải Bắc Bộ) tổ chức hội thảo khoa học với chủ đề: “Nâng cao năng lực cạnh tranh doanh nghiệp Hải Phòng thông qua chuyển đổi số toàn diện”.
Sơ kết công tác thi đua, khen thưởng 6 tháng đầu năm Cụm thi đua các tỉnh Trung du và Đồng bằng sông Hồng
Chiều ngày 17/6/2026, tại khu du lịch Hải Tiến, tỉnh Thanh Hóa, Cụm thi đua các tỉnh Trung du và Đồng bằng sông Hồng thuộc Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam đã tổ chức hội nghị Sơ kết công tác thi đua, khen thưởng 6 tháng đầu năm 2026; triển khai nhiệm vụ trọng tâm 6 tháng cuối năm 2026.
Liên hiệp Hội Việt Nam thúc đẩy các hoạt động khoa học công nghệ tại Hải Phòng
Sáng 18/6/2026, tại trụ sở Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật (Liên hiệp hội) thành phố Hải Phòng, Đoàn công tác của Liên hiệp Hội Việt Nam do PGS.TS Phạm Quang Thao, Phó Chủ tịch Liên hiệp Hội Việt Nam làm Trưởng đoàn đã có buổi làm việc với Uỷ ban MTTQ Việt Nam thành phố, một số sở ngành và Liên hiệp Hội thành phố Hải Phòng.