\"Wyobraźmy sobie +kanapkę+, w skład której wchodzi materiał ferromagnetyczny, taki jak żelazo, między którym umieszczamy materiał +normalny+, jak miedź. Okazuje się, że opór elektryczny takiej +kanapki+ jest bardzo silnie uzależniony od pola magnetycznego\" - tłumaczy fizyk, prof. Tomasz Dietl, pracujący w Instytucie Fizyki PAN http://www.ifpan.edu.pl/ oraz w Instytucie Fizyki Teoretycznej Uniwersytetu Warszawskiego. http://www.fuw.edu.pl/fuw/IFTp.htmlrof. Tomasz Dietl został laureatem prestiżowej nagrody \"AgilTech Europhysics Prize\" http://www.agilent.com/contributions/europhysics.htm l w dziedzinie fizyki materii skondensowanej. Przyznało ją Europejskie Towarzystwo Fizyczne (ETF) http://www.eps.org/ - \"za pionierskie badania dotyczące półprzewodników ferromagnetycznych oraz za opracowanie nowych metod kontroli namagnesowania i spójności kwantowej\".

\"Przyznanie mi nagrody ETF to dowód uznania i wyróżnienie dla całego środowiska polskich fizyków, zajmujących się półprzewodnikami\" - podkreśla laureat.

ZACZĘŁO SIĘ OD MAGNETOOPORU

Badania dotyczące półprzewodników ferromagnetycznych stały się podstawą nowej dziedziny wiedzy - spintroniki. Jej początki sięgają lat 80. ubiegłego wieku i wykrytego wtedy tzw. gigantycznego zjawiska magnetooporu.

Elektron ma nie tylko ładunek elektryczny, wykorzystywany w \"klasycznej\" elektronice, ale także spin, czyli kierunek, w którym elektron obraca się wokół własnej osi. Właściwości spinu wykorzystywane są m.in. w pamięciach magnetycznych komputerów, a od tysięcy lat w igle magnetycznej, która jest zbudowana ze spinów elektronowych, ustawionych w jednym kierunku - wyjaśnia profesor.

Spintronika półprzewodnikowa, nowa dziedzina elektroniki, to badania nad materiałami, które łączą zalety materiałów magnetycznych, takich jak żelazo i półprzewodnikowych, takich jak krzem. Unikatowe własności półprzewodników wykorzystują np. tranzystory w mikroprocesorach oraz lasery półprzewodnikowe w odtwarzaczach płyt kompaktowych, DVD, a także w komunikacji światłowodowej.

PÓŁPRZEWODNIK I FERROMAGNETYK W JEDNYM

\"Jeśli udałoby się otrzymać półprzewodniki, które byłyby równocześnie ferromagnetykami, to można by połączyć własności służące do zapisu informacji z tymi, które wykorzystujemy do przetwarzania i przesyłania informacji\" - mówi prof. Dietl.

\"Dałoby to na przykład możliwość scalenia mikroprocesora z pamięcią magnetyczną lub odtwarzacza wideo z telewizorem\" - wyjaśnił.

MOŻNA STEROWAĆ WŁASNOŚCIAMI MAGNETYCZNYMI

\"Badamy m.in. materiały, w skład których wchodzi arsenek galu, wykorzystywany powszechnie w elektronice i optoelektronice. Prace te pokazały, że można sterować własnościami magnetycznymi, nie tylko polem magnetycznym, ale również polem elektrycznym, tj. zmieniać kierunek namagnesowania napięciem\" - informuje Dietl.

Jego zdaniem, to bardzo ważny wynik. Pozwoli on na zbudowanie w przyszłości pamięci do komputerów, które nie będą zawierały elementów mechanicznych.

\"Obecnie, aby zapisać informację, musimy przesuwać cewkę, która magnesuje po twardym dysku lub przesuwać taśmę przez głowicę. Gdyby można było zmieniać napięciem zapis magnetyczny, można by wyeliminować zawodne części ruchome, a informację zapisywać układem elektrod, doprowadzanych do poszczególnych miejsc na dysku czy taśmie\" - wyjaśnia.

W POSZUKIWANIU KOMPUTERÓW KWANTOWYCH

Sprawdzone dotychczas półprzewodniki ferromagnetyczne bardzo dobrze działają w niskich temperaturach. \"Ciągle jednak nie mamy półprzewodników, które wykazywałyby własności ferromagnetyczne w temperaturze pokojowej lub wyższej. Na ich poszukiwanie kierujemy ogromny wysiłek badawczy\" - podkreśla naukowiec.

I choć wciąż trwają prace nad doskonaleniem urządzeń informatyki klasycznej, to już myśli się o komputerach kwantowych, które do obliczeń wykorzystywałyby prawa mechaniki kwantowej, a nie prawa klasyczne wykorzystywane w dzisiejszych komputerach.

\"Półprzewodniki ferromagnetyczne (ale też zwykłe półprzewodniki), bardzo dobrze nadają się budowy urządzeń informatyki kwantowej\" - uważa fizyk. Podstawową trudnością jest jednak zaburzanie kwantowego procesu obliczeniowego przez \"świat zewnętrzny\", na przykład przez drgania atomów, szczególnie silne w wysokich temperaturach - dodaje.

* * *

Laureatami nagrody \"Agilent Technologies Europhysics Prize\" zostali również dwaj inni uczeni: prof. David Awschalom z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara i prof. Hideo Ohno z Uniwersytetu Tohoku w Sendai.

Nagroda ta zostanie wręczona w czasie konferencji \"Beyond Einstein - Physics for the 21st Century\", http://www.eps13.org/ która odbędzie się w Bernie, w dniach 11-15 lipca 2005 roku.

PAP - Nauka w Polsce, Bogusława Szumiec-Presch

3 marca 2005

reo