स्पिनट्रॉनिक्स: Difference between revisions

Latest revision as of 15:16, 28 August 2023

स्पिनट्रॉनिक्स (एक पोर्टमैंटो जिसका अर्थ है स्पिन ट्रांसपोर्ट इलेक्ट्रॉनिक्स^[1]^[2]^[3]), जिसे स्पिन इलेक्ट्रॉनिक्स के रूप में भी जाना जाता है, ठोस अवस्था उपकरण में अपने मौलिक इलेक्ट्रॉनिक आवेश के अलावा, इलेक्ट्रॉन के आंतरिक चक्रण (स्पिन) और उससे जुड़े चुंबकीय क्षण का अध्ययन है।^[4] स्पिंट्रोनिक्स का क्षेत्र धातु प्रणालियों में चक्रण-आवेश युग्मन से संबंधित है। विसंवाहक (इंसुलेटर) में समान प्रभाव मल्टीफ़ेरिक्स के क्षेत्र में आते हैं।

स्पिनट्रॉनिक्स मौलिक रूप से पारंपरिक इलेक्ट्रानिक्स से भिन्न होता है, आवेश अवस्था के अतिरिक्त, इलेक्ट्रॉन चक्रण का उपयोग डेटा भंडारण और स्थानांतरण की दक्षता में प्रभाव के साथ और निकाय की स्वातंत्र्य कोटि के रूप किया जाता है। स्पिंट्रोनिक प्रणालियों को प्रायः तनु चुंबकीय अर्धचालकों (डीएमएस) और हेस्लर मिश्र धातुओं में महसूस किया जाता है और यह क्वांटम कंप्यूटिंग और न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग के क्षेत्र में विशेष रुचि रखते हैं।

इतिहास

स्पिनट्रॉनिक्स 1980 के दशक में ठोस-अवस्था उपकरणों में चक्रण-निर्भर इलेक्ट्रॉन परिवहन घटनाओं से संबंधित खोजों से उभरा था। इसमें जॉनसन और सिल्स्बी द्वारा लौहचुम्बकीय (फेरोमैग्नेटिक) धातु से सामान्य धातु में चक्रण -ध्रुवीकृत इलेक्ट्रॉन अंतःक्षेपण का अवलोकन (1985)^[5] और अल्बर्ट. फर्ट. एट. अल^[6] और पीटर. ग्रुनबर्ग. एट. अल (1988) द्वारा स्वतंत्र रूप से विशाल चुंबकीय प्रतिरोध की खोज शामिल है।^[7] स्पिंट्रोनिक्स की उत्पत्ति का पता मेसर्वे और टेड्रो द्वारा प्रारम्भ किए गए फेरोमैग्नेट/सुपरकंडक्टर टनलिंग प्रयोगों और 1970 के दशक में जूलियर द्वारा चुंबकीय टनल जंक्शनों पर प्रारंभिक प्रयोगों से लगाया जा सकता है।^[8] स्पिनट्रॉनिक्स के लिए अर्धचालकों का उपयोग 1990^[9] में दत्त और दास द्वारा चक्रण क्षेत्र प्रभावी ट्रांजिस्टर के सैद्धांतिक प्रस्ताव और 1960^[10] में रश्बा द्वारा विद्युत द्विध्रुवीय चक्रण अनुनाद के साथ प्रारंभ हुआ था।

सिद्धांत

इलेक्ट्रॉन का प्रचक्रण एक आंतरिक कोणीय संवेग है जो अपनी कक्षीय गति के कारण कोणीय संवेग से अलग होता है। एक मनमाने अक्ष के साथ इलेक्ट्रॉन के प्रचक्रण के प्रक्षेपण का परिमाण ${\tfrac {1}{2}}\hbar$ है। जिसका अर्थ है कि इलेक्ट्रॉन चक्रण-सांख्यिकी प्रमेय द्वारा एक फर्मियन के रूप में कार्य करता है। कक्षीय कोणीय गति की तरह,चक्रण में एक संबद्ध चुंबकीय क्षण होता है, जिसका परिमाण इस प्रकार व्यक्त किया जाता है:

\mu ={\tfrac {\sqrt {3}}{2}}{\frac {q}{m_{e}}}\hbar

एक ठोस में, कई इलेक्ट्रॉनों का चक्रण पदार्थ के चुंबकीय और इलेक्ट्रॉनिक गुणों को प्रभावित करने के लिए एक साथ कार्य कर सकते हैं, उदाहरण के लिए इसे एक फेरोमैग्नेटिक के रूप स्थायी चुंबकीय क्षण के साथ समाप्त करना हैं।

कई पदार्थों में,इलेक्ट्रॉन चक्रण समान रूप से ऊपर और नीचे दोनों अवस्थाओं में मौजूद होते हैं, और कोई भी परिवहन गुण चक्रण पर निर्भर नहीं होते हैं। एक स्पिनट्रॉनिक उपकण में, इलेक्ट्रॉनों के चक्रण-ध्रुवीकृत समष्‍टि के उत्पादन या परिचालन की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रॉनों की अधिकता या चक्रण में कमी होती है। किसी भी चक्रण निर्भर गुण X का ध्रुवीकरण इस प्रकार लिखा जा सकता है:

P_{X}={\frac {X_{\uparrow }-X_{\downarrow }}{X_{\uparrow }+X_{\downarrow }}}

चक्रण के ऊपर और नीचे होने के बीच संतुलन ऊर्जा विभाजन बनाकर एक शुद्ध चक्रण ध्रुवीकरण प्राप्त किया जा सकता है। विधियों में पदार्थ को एक बड़े चुंबकीय क्षेत्र (ज़ीमन प्रभाव) में रखना और फेरोमैग्नेटिक में मौजूद विनिमय ऊर्जा या प्रणाली को संतुलन से बाहर करना सम्मिलित है। इस तरह की गैर-संतुलन समष्‍टि को बनाए रखने की अवधि को चक्रण जीवनकाल τ के रूप में जाना जाता है।

एक विसरित सुचालक में, एक चक्रण प्रसार लंबाई $\lambda$ को उस दूरी के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जिस पर एक गैर-संतुलन चक्रण समष्‍टि प्रसार सकती है। धातुओं में चालन इलेक्ट्रॉनों का चक्रण जीवनकाल अपेक्षाकृत कम होता है (आमतौर पर 1 नैनोसेकंड से कम)। एक महत्वपूर्ण अनुसंधान क्षेत्र इस जीवनकाल को तकनीकी रूप से प्रासंगिक समय-सीमा तक विस्तारित करने के लिए समर्पित है।

एक ऊपरी चक्रण, निचले चक्रण, और परिणामी चक्रण ध्रुवीकृत इलेक्ट्रॉनों की समष्‍टि को दर्शाने वाला एक प्लॉट। चक्रण अतःक्षेपित्र के अंदर, ध्रुवीकरण स्थिर होता है, जबकि अतःक्षेपित्र के बाहर, ध्रुवीकरण तेजी से शून्य हो जाता है क्योंकि ऊपरी चक्रण और निम्न समष्‍टि संतुलन में जाती है।

एक चक्रण ध्रुवीकृत समष्‍टि के लिए क्षय के तंत्र को बड़े पैमाने पर चक्रण-उत्क्षेप फैलाव और चक्रण विचरण के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है।चक्रण-उत्क्षेप फैलाव ठोस के अंदर एक प्रक्रिया है जो चक्रण को संरक्षित नहीं करती है, और इसलिए एक आगामी चक्रण ऊपरी अवस्था को बहिर्गामी चक्रण निचली अवस्था में बदल सकता है। चक्रण विचरण वह प्रक्रिया है जिसमें एक सामान्य चक्रण अवस्था वाले इलेक्ट्रॉनों की समष्‍टि समय के साथ इलेक्ट्रॉन चक्रण अग्रगमन की विभिन्न दरों के कारण कम ध्रुवीकृत हो जाती है। सीमित संरचनाओं में, चक्रण विचरण को दबाया जा सकता है, जिससे कम तापमान पर अर्धचालक क्वांटम डॉट्स में मिलीसेकंड के जीवनकाल का चक्रण किया जा सकता है।

अतिचालक स्पिंट्रोनिक्स में केंद्रीय प्रभावों को बढ़ा सकते हैं जैसे चुंबकीय प्रतिरोध प्रभाव, चक्रण जीवनकाल और अपव्यय रहित चक्रण-धाराएं।^[11]^[12] किसी धातु में चक्रण-ध्रुवीकृत धारा उत्पन्न करने की सबसे सरल विधि एक फेरोमैग्नेटिक पदार्थ के माध्यम से धारा प्रवाहित करना है। इस आशय के सबसे सामान्य अनुप्रयोगों में विशाल चुंबकत्व (जीएमआर) उपकरण शामिल हैं। एक विशिष्ट जीएमआर उपकरण में फेरोमैग्नेटिक पदार्थ की कम से कम दो परतें होती हैं जिन्हें अन्तरक परत द्वारा अलग किया जाता है। जब फेरोमैग्नेटिक परतें के दो चुंबकीकरण सदिशों को संरेखित किया जाता है, तो फेरोमैग्नेटिक परतें विरुद्ध-अनुयोजित होने की तुलना में विद्युत प्रतिरोध कम होगा (इसलिए निरंतर वोल्टेज पर एक उच्च धारा प्रवाहित होती है)। यह एक चुंबकीय क्षेत्र संवेदक का निर्माण करता है।

उपकरणों में जीएमआर के दो प्रकार लागू किए गए हैं- (1) करंट-इन-प्लेन (सीआईपी), जहां विद्युत धारा परतों के समानांतर प्रवाहित होती है और (2) विद्युत-लंबवत-से-समतल (सीपीपी), जहां विद्युत धारा परतों के लंबवत दिशा में बहती है।

अन्य धातु-आधारित स्पिनट्रॉनिक्स उपकरण-

सुरंग चुंबकीय प्रतिरोध (टीएमआर), जहां फेरोमैग्नेटिक परतों को अलग करने वाले पतले विसंवाहक के माध्यम से इलेक्ट्रॉनों की क्वांटम-यंत्रवत् सुरंग का उपयोग करके सीपीपी परिवहन प्राप्त किया जाता है।
चक्रण-स्थानांतरण टॉर्क, जहां उपकरण में फेरोमैग्नेटिक इलेक्ट्रॉन की चुंबकीकरण दिशा को नियंत्रित करने के लिए चक्रण ध्रुवीकृत इलेक्ट्रॉनों की एक धारा का उपयोग किया जाता है।
चक्रण-तरंग संगत उपकरण में सूचना ले जाते हैं। हस्तक्षेप और चक्रण-तरंग फैलाव तर्क संचालन कर सकते हैं।

स्पिनट्रोनिक-संगत उपकरण

प्रवर्धन (स्केलिंग) को सक्षम करने के लिए गैर-वाष्पशील चक्रण-संगत उपकरणों का व्यापक अध्ययन किया जा रहा है।^[13] चक्रण-स्थानांतरण टॉर्क-आधारित संगत उपकरण जो सूचना प्रसंस्करण के लिए चक्रण और चुंबक का उपयोग करते हैं, प्रस्तावित किए गए हैं।^[14]^[15] ये उपकरण आईटीआरएस अन्वेषण रोड मैप का हिस्सा हैं। संगत में मेमोरी अनुप्रयोग पहले से ही विकास के चरण में हैं।^[16]^[17] 2017 का एक समीक्षा लेख मटेरियल टुडे में पाया जा सकता है।^[18]

अनुप्रयोग

चुंबकीय हार्ड ड्राइव का रीड हेड जीएमआर या टीेएमआर प्रभाव पर आधारित होते हैं।

मोटोरोला ने पहली पीढ़ी की 256 केबी (किलोबाइट) मैग्नेटोरेसिस्टिव रैंडम-एक्सेस मेमोरी (MRAM) विकसित की गयी जो एकल चुंबकीय सुरंग जंक्शन (मैग्नेटिक टनल जंक्शन ) और एकल ट्रांजिस्टर (सिंगल ट्रांजिस्टर) पर आधारित है जिसमें 50 नैनोसेकंड से कम का रीड / राइट का चक्र (साइकल) है।^[19] एवरस्पिन ने तब से 4 एमबी (MB) संस्करण विकसित किया है।^[20] दूसरी पीढ़ी की दो एमआरएएम तकनीकें विकास में हैं- थर्मल-असिस्टेड स्विचिंग (टीएएस)^[21] और स्पिन-ट्रांसफर टॉर्क (एसटीटी)।^[22] एक अन्य रचना, रेसट्रैक मेमोरी, फेरोमैग्नेटिक तार की ज्ञानक्षेत्र दीवारों के बीच चुंबकीयकरण की दिशा में जानकारी को कूटलेखन करता है।

2012 में, समकालिक इलेक्ट्रॉनों के लगातार चक्रण कुंडलित वक्रता को नैनोसेकंड से अधिक समय तक बनाए रखने के लिए बनाया गया था, जो पूर्व के प्रयासों की तुलना में 30 गुना अधिक था, और एक आधुनिक संसाधित्र घड़ी चक्र की अवधि से अधिक था।^[23]

अर्धचालक (सेमीकंडक्टर) आधारित स्पिनट्रॉनिक उपकरण

वार्निश अर्धचालक पदार्थ तनु लौहचुंबकत्व (फेरोमैग्नेटिज्म) प्रदर्शित करते हैं। हाल के वर्षों में, जिंक ऑक्साइड आधारित तनु चुंबकीय ऑक्साइड और टाइटेनियम डाइ ऑक्साइड आधारित तनु चुंबकीय ऑक्साइड कई प्रयोगात्मक और कम्प्यूटेशनल जांच का विषय रहे हैं।^[24]^[25] गैर-ऑक्साइड फेरोमैग्नेटिक अर्धचालक स्रोत (जैसे मैंगनीज-वार्निश गैलियम आर्सेनाइड),^[26] एक सुरंग बाधा,^[27] या उष्ण-इलेक्ट्रॉन अन्तःक्षेपण का उपयोग करके अंतराफलक प्रतिरोध को बढ़ाते हैं।^[28]

अर्धचालकों में चक्रण का पता लगाने को कई तकनीकों से संबोधित किया गया है।

फैराडे/केर प्रेषित/परावर्तित फोटॉनों का घुूर्णन^[29]
इलेक्ट्रोल्यूमिनेशन का परिपत्र ध्रुवीकरण विश्लेषण^[30]
गैर-स्थानीय चक्रण वाल्व (जॉनसन और सिल्स्बी के धातुओं के साथ काम से अनुकूलित)^[31]
बैलिस्टिक चक्रण निस्पंदन^[32]

बाद की तकनीक का उपयोग चक्रण-कक्षा परस्पर क्रिया की कमी और सिलिकॉन में चक्रण परिवहन को प्राप्त करने के लिए पदार्थ के निर्गम को दूर करने के लिए किया गया था।^[33] चूंकि बाहरी चुंबकीय क्षेत्र (और चुंबकीय संपर्कों से भटके हुए क्षेत्र) अर्धचालकों (जो चक्रण-वाल्व प्रभाव की नकल करते हैं) में बड़े हॉल प्रभाव और चुंबकत्व का कारण बन सकते हैं, अर्धचालकों में चक्रण परिवहन का एकमात्र निर्णायक प्रमाण एक चुंबकीय क्षेत्र में चक्रण पूर्वता और विचरण का प्रदर्शन है। अन्तःक्षेप चक्रण अभिविन्यास के लिए गैर-समानांतर, जिसे हनले प्रभाव कहा जाता है।

अनुप्रयोग

चक्रण-ध्रुवीकृत विद्युत अन्तःक्षेप का उपयोग करने वाले अनुप्रयोगों ने प्रारंभिक विद्युत में कमी और नियंत्रणीय गोलाकार ध्रुवीकृत सुसंगत प्रकाश उत्पादन दिखाया है।^[34] उदाहरणों में अर्धचालक लेजर शामिल हैं। भविष्य के अनुप्रयोगों में एक चक्रण-आधारित ट्रांजिस्टर शामिल हो सकता है जिसमें एमओएसएफईटी उपकरणों जैसे कि तीव्र अवदेहली ढलान पर लाभ होता है।

चुंबकीय-टनल ट्रांजिस्टर- एकल आधार परत वाले चुंबकीय-टनल ट्रांजिस्टर^[35] में निम्नलिखित टर्मिनल होते हैं।

उत्सर्जक (एफएम 1)- चक्रण-ध्रुवीकृत गर्म इलेक्ट्रॉनों को आधार में अन्तःक्षेप करता है।
आधार (एफएम 2)- चक्रण पर निर्भर प्रकीर्णन आधार में होता है। यह एक चक्रण निस्पंदन के रूप में भी कार्य करता है।
संग्रहकर्त्ता (जीएएएस)- अंतराफलक पर एक शोट्की अवरोध बनता है। यह केवल उन इलेक्ट्रॉनों को एकत्र करता है जिनमें शोट्की बाधा को दूर करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होती है, और जब अर्धचालक में अवस्थाएँ उपलब्ध होती हैं।

चुंबकीय धारा (एमसी) इस प्रकार दी गई है।

MC={\frac {I_{c,p}-I_{c,ap}}{I_{c,ap}}}

और हस्तांतरण अनुपात (टीआर) है

TR={\frac {I_{C}}{I_{E}}}

एमटीटी कमरे के तापमान पर एक उच्च चक्रण-ध्रुवीकृत इलेक्ट्रॉन स्रोत का वादा करता है।

भंडारण मीडिया

एंटिफेरोमैग्नेटिक भंडारण मीडिया का अध्ययन को फेरोमैग्नेटिज्म के विकल्प के रूप में किया गया है,^[36] विशेष रूप से जब से एंटिफेरोमैग्नेटिक पदार्थ के साथ बिट्स को फेरोमैग्नेटिक पदार्थ के साथ संग्रहीत किया जा सकता है तो सामान्य परिभाषा के अतिरिक्त, 0 'चुंबकत्व ऊपर की ओर' 1 'चुंबकत्व नीचे की ओर' अवस्थाएं हो सकती हैं, उदाहरण के लिए: 0 'लंबवत-वैकल्पिक चक्रण विन्यास' और 1 'क्षैतिज-वैकल्पिक चक्रण विन्यास' हैं।^[37]

एंटिफेरोमैग्नेटिक पदार्थ के मुख्य लाभ हैं:

शून्य शुद्ध बाह्य चुम्बकत्व के कारण पथभ्रष्ट क्षेत्रों द्वारा डेटा-हानिकारक गड़बड़ी के प्रति असंवेदनशीलता।^[38]
निकट कणों पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता, जिसका अर्थ है कि एंटिफेरोमैग्नेटिक उपकरण तत्व चुंबकीय रूप से इसके समीप तत्वों को परेशान नहीं करेंगे।^[38]
बहुत कम स्विचन समय (गीगाहर्ट्ज फेरोमैग्नेटिक अनुनाद आवृत्ति की तुलना में एंटिफेरोमैग्नेटिक अनुनाद आवृत्ति टेराहर्टज क्षेत्र में है)।^[39]
विसंवाहक, अर्धचालक, अर्धधातुएं,धातुएं और अतिचालक सहित सामान्य रूप से उपलब्ध एंटिफेरोमैग्नेटिक पदार्थों का व्यापक क्षेत्र है।^[39]

शोध किया जा रहा है कि एंटिफेरोमैग्नेटिक स्पिंट्रोनिक्स की जानकारी को कैसे पढ़ा और लिखा जाए क्योंकि उनका शुद्ध जीरो चुंबकीकरण पारंपरिक फेरोमैग्नेटिक स्पिंट्रोनिक्स की तुलना में इसे मुश्किल बनाता है। आधुनिक एमआरएएम में, चुंबकीय क्षेत्रों द्वारा फेरोमैग्नेटिक क्रम का पता लगाने और हेरफेर को विद्युत प्रवाह द्वारा अधिक कुशल और मापनीय पढ़ने और लिखने के पक्ष में छोड़ दिया गया है। क्षेत्र के अतिरिक्त विद्युत द्वारा जानकारी पढ़ने और लिखने के तरीकों की भी एंटिफेरोमैग्नेटिक में जांच की जा रही है क्योंकि क्षेत्र वैसे भी अप्रभावी हैं। वर्तमान में चक्रण हॉल प्रभाव और रश्बा प्रभाव के माध्यम से चक्रण-स्थानांतरण टॉर्क और चक्रण-कक्षा टॉर्क द्वारा एंटिफेरोमैग्नेटिक की लेखन विधियों में जांच की जा रही हैं। सुरंग चुंबकीय प्रतिरोध, जैसे- चुंबकीय प्रतिरोध प्रभावों के माध्यम से चुंबकीय प्रतिरोध में पढ़ने की जानकारी का भी पता लगाया जा रहा है।^[40]

यह भी देखें

विद्युत द्विध्रुवीय चक्रणअनुनाद
जोसेफसन प्रभाव
चुंबकीय प्रतिरोधी याद्दच्छिक अभिगम स्मृति (एमआरएएम)
मैग्नोनिक्स
ग्राफीन स्पिनट्रॉनिक्स के संभावित अनुप्रयोग
रशबा प्रभाव
चक्रण पपंन
चक्रण-स्थानांतरण टॉर्क
स्पिनहेंज घर
स्पिनमेक्ट्रोनिक्स
स्पिनप्लास्मोनिक्स
वैलीट्रॉनिक्स
उभरती प्रौद्योगिकियों की सूची
मल्टीफ़ेरोइक

संदर्भ

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-स्पिनट्रॉनिक्स (एक पोर्टमैंटो जिसका अर्थ है स्पिन ट्रांसपोर्ट इलेक्ट्रॉनिक्स<ref>{{Cite journal | last1 = Wolf | first1 = S. A. | last2 = Chtchelkanova | first2 = A. Y. | last3 = Treger | first3 = D. M. | title = Spintronics—A retrospective and perspective | doi = 10.1147/rd.501.0101 | journal = IBM Journal of Research and Development | volume = 50 | pages = 101–110 | year = 2006 }}</ref><ref>[http://video.google.com/videoplay?docid=2927943907685656536&q=LevyResearch&ei=dxd1SNCtOqj2rAKxzf1p Physics Profile: "Stu Wolf: True D! Hollywood Story"] {{dead link|date=June 2016|bot=medic}}{{cbignore|bot=medic}}</ref><ref>[https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.1065389 Spintronics: A Spin-Based Electronics Vision for the Future]. Sciencemag.org (16 November 2001). Retrieved on 21 October 2013.</ref>), ठोस अवस्था उपकरणों में अपने मौलिक विद्युत आवेश के अलावा, विद्युदणु के आंतरिक चक्रण और उससे जुड़े चुंबकीय क्षण का अध्ययन है।<ref name="Bhatti et al.">{{cite journal |first1=S. |last1=Bhatti |display-authors=etal |title=Spintronics based random access memory: a review |journal=Materials Today |year=2017 |volume=20 |issue=9 |pages=530–548 |doi=10.1016/j.mattod.2017.07.007|doi-access=free }}</ref> स्पिनट्रॉनिक्स का क्षेत्र धातु प्रणालियों में चक्रण-आवेश युग्मन से संबंधित है, विसंवाहक (इंसुलेटर) में समान प्रभाव मल्टीफ़ेरिक्स के क्षेत्र में आते हैं।
+'''स्पिनट्रॉनिक्स''' (एक पोर्टमैंटो जिसका अर्थ है स्पिन ट्रांसपोर्ट इलेक्ट्रॉनिक्स<ref>{{Cite journal | last1 = Wolf | first1 = S. A. | last2 = Chtchelkanova | first2 = A. Y. | last3 = Treger | first3 = D. M. | title = Spintronics—A retrospective and perspective | doi = 10.1147/rd.501.0101 | journal = IBM Journal of Research and Development | volume = 50 | pages = 101–110 | year = 2006 }}</ref><ref>[http://video.google.com/videoplay?docid=2927943907685656536&q=LevyResearch&ei=dxd1SNCtOqj2rAKxzf1p Physics Profile: "Stu Wolf: True D! Hollywood Story"] {{dead link|date=June 2016|bot=medic}}{{cbignore|bot=medic}}</ref><ref>[https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.1065389 Spintronics: A Spin-Based Electronics Vision for the Future]. Sciencemag.org (16 November 2001). Retrieved on 21 October 2013.</ref>), जिसे '''स्पिन इलेक्ट्रॉनिक्स''' के रूप में भी जाना जाता है, ठोस अवस्था उपकरण में अपने मौलिक इलेक्ट्रॉनिक आवेश के अलावा, इलेक्ट्रॉन के आंतरिक चक्रण (स्पिन) और उससे जुड़े चुंबकीय क्षण का अध्ययन है।<ref name="Bhatti et al.2">{{Cite journal|first=S.|last=Bhatti|displayauthors=etal|title=Spintronics based random access memory: a review|journal=Materials Today|year=2017|volume=20|issue=9|pages=530–548|doi=10.1016/j.mattod.2017.07.007|doi-access=free}}</ref> स्पिंट्रोनिक्स का क्षेत्र धातु प्रणालियों में चक्रण-आवेश युग्मन से संबंधित है। विसंवाहक (इंसुलेटर) में समान प्रभाव [[:hi:मल्टीफ़ाइरिक्स|मल्टीफ़ेरिक्स]] के क्षेत्र में आते हैं।
-स्पिनट्रॉनिक्स मौलिक रूप से पारंपरिक इलेक्ट्रानिकी से भिन्न होता है, आवेश अवस्था के अलावा, विद्युदणु (इलेक्ट्रॉन) चक्रण का उपयोग डेटा भंडारण और स्थानांतरण की दक्षता में प्रभाव के साथ और निकाय की स्वातंत्र्य कोटि के रूप किया जाता है। स्पिंट्रोनिक प्रणालियों को अक्सर तनु चुंबकीय अर्धचालकों (डीएमएस) और हेस्लर मिश्र धातुओं में महसूस किया जाता है और क्वांटम संगणना और न्यूरोमॉर्फिक संगणना के क्षेत्र में विशेष रुचि रखते हैं।
+स्पिनट्रॉनिक्स मौलिक रूप से पारंपरिक इलेक्ट्रानिक्स से भिन्न होता है, आवेश अवस्था के अतिरिक्त, इलेक्ट्रॉन चक्रण का उपयोग डेटा भंडारण और स्थानांतरण की दक्षता में प्रभाव के साथ और निकाय की स्वातंत्र्य कोटि के रूप किया जाता है। स्पिंट्रोनिक प्रणालियों को प्रायः तनु चुंबकीय अर्धचालकों (डीएमएस) और हेस्लर मिश्र धातुओं में महसूस किया जाता है और यह क्वांटम कंप्यूटिंग और न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग के क्षेत्र में विशेष रुचि रखते हैं।
 == इतिहास ==
-स्पिनट्रॉनिक्स 1980 के दशक में ठोस-अवस्था उपकरणों में चक्रण-निर्भर विद्युदणु परिवहन घटनाओं से संबंधित खोजों से उभरा। इसमें जॉनसन और सिल्स्बी द्वारा लौहचुम्बकीय धातु से सामान्य धातु में चक्रण -ध्रुवीकृत विद्युदणु अंतःक्षेपण का अवलोकन (1985)<ref>{{Cite journal | last1 = Johnson | first1 = M. | last2 = Silsbee | first2 = R. H. | doi = 10.1103/PhysRevLett.55.1790 | title = Interfacial charge-spin coupling: Injection and detection of spin magnetization in metals | journal = Physical Review Letters | volume = 55 | issue = 17 | pages = 1790–1793 | year = 1985 | pmid =  10031924|bibcode = 1985PhRvL..55.1790J }}</ref> और अल्बर्ट फर्ट एट अल<ref>{{Cite journal | last1 = Binasch | first1 = G. | last2 = Grünberg | first2 = P. | last3 = Saurenbach | first3 = F. | last4 = Zinn | first4 = W. | title = Enhanced magnetoresistance in layered magnetic structures with antiferromagnetic interlayer exchange | doi = 10.1103/PhysRevB.39.4828 | journal = Physical Review B | volume = 39 | issue = 7 | pages = 4828–4830 | year = 1989 | pmid =  9948867|bibcode = 1989PhRvB..39.4828B | doi-access = free }}</ref> और पीटर ग्रुनबर्ग एट अल (1988) द्वारा स्वतंत्र रूप से विशाल चुंबकीय प्रतिरोध  की खोज शामिल है।<ref>{{Cite journal | last1 = Baibich | first1 = M. N. | last2 = Broto | first2 = J. M. | last3 = Fert | first3 = A. | last4 = Nguyen Van Dau | first4 = F. N. | last5 = Petroff | first5 = F. | last6 = Etienne | first6 = P. | last7 = Creuzet | first7 = G. | last8 = Friederich | first8 = A. | last9 = Chazelas | first9 = J. | doi = 10.1103/PhysRevLett.61.2472 | title = Giant Magnetoresistance of (001)Fe/(001)Cr Magnetic Superlattices | journal = Physical Review Letters | volume = 61 | issue = 21 | pages = 2472–2475 | year = 1988 | pmid =  10039127|bibcode = 1988PhRvL..61.2472B | url = http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/99075/1/000014840.pdf | doi-access = free }}</ref> स्पिंट्रोनिक्स की उत्पत्ति का पता मेसर्वे और टेड्रो द्वारा शुरू किए गए लौहचुम्बकीय /अतिचालक सुरंग प्रयोगों और 1970 के दशक में जुलिएरे द्वारा चुंबकीय सुरंग जंक्शनों पर प्रारंभिक प्रयोगों से लगाया जा सकता है।<ref>{{Cite journal | last1 = Julliere | first1 = M. | title = Tunneling between ferromagnetic films | doi = 10.1016/0375-9601(75)90174-7 | journal = Physics Letters A | volume = 54 | issue = 3 | pages = 225–226| year = 1975 |bibcode = 1975PhLA...54..225J }}</ref> स्पिनट्रॉनिक्स के लिए अर्धचालकों का उपयोग 1990 में दत्त और दास द्वारा एक स्पिन फील्ड-इफेक्ट-ट्रांसिस्टर के सैद्धांतिक प्रस्ताव के साथ शुरू हुआ<ref>{{cite journal| doi =  10.1063/1.102730| author =  Datta, S.| author2 =  Das, B.| name-list-style =  amp |title = Electronic analog of the electrooptic modulator|journal = Applied Physics Letters| volume = 56| pages = 665–667|date = 1990|bibcode = 1990ApPhL..56..665D| issue =  7 }}</ref> और 1960 में रशबा द्वारा इलेक्ट्रिक डिपोल स्पिन अनुनाद।<ref>E. I. Rashba, Cyclotron and combined resonances in a perpendicular field, Sov. Phys. Solid State  '''2''', 1109 -1122 (1960)</ref>
+स्पिनट्रॉनिक्स 1980 के दशक में ठोस-अवस्था उपकरणों में चक्रण-निर्भर इलेक्ट्रॉन परिवहन घटनाओं से संबंधित खोजों से उभरा था। इसमें जॉनसन और सिल्स्बी द्वारा लौहचुम्बकीय (फेरोमैग्नेटिक) धातु  से सामान्य धातु में चक्रण -ध्रुवीकृत इलेक्ट्रॉन अंतःक्षेपण का अवलोकन (1985)<ref>{{Cite journal | last1 = Johnson | first1 = M. | last2 = Silsbee | first2 = R. H. | doi = 10.1103/PhysRevLett.55.1790 | title = Interfacial charge-spin coupling: Injection and detection of spin magnetization in metals | journal = Physical Review Letters | volume = 55 | issue = 17 | pages = 1790–1793 | year = 1985 | pmid =  10031924|bibcode = 1985PhRvL..55.1790J }}</ref> और अल्बर्ट. फर्ट. एट. अल<ref>{{Cite journal | last1 = Binasch | first1 = G. | last2 = Grünberg | first2 = P. | last3 = Saurenbach | first3 = F. | last4 = Zinn | first4 = W. | title = Enhanced magnetoresistance in layered magnetic structures with antiferromagnetic interlayer exchange | doi = 10.1103/PhysRevB.39.4828 | journal = Physical Review B | volume = 39 | issue = 7 | pages = 4828–4830 | year = 1989 | pmid =  9948867|bibcode = 1989PhRvB..39.4828B | doi-access = free }}</ref> और पीटर. ग्रुनबर्ग. एट. अल (1988) द्वारा स्वतंत्र रूप से विशाल चुंबकीय प्रतिरोध  की खोज शामिल है।<ref>{{Cite journal | last1 = Baibich | first1 = M. N. | last2 = Broto | first2 = J. M. | last3 = Fert | first3 = A. | last4 = Nguyen Van Dau | first4 = F. N. | last5 = Petroff | first5 = F. | last6 = Etienne | first6 = P. | last7 = Creuzet | first7 = G. | last8 = Friederich | first8 = A. | last9 = Chazelas | first9 = J. | doi = 10.1103/PhysRevLett.61.2472 | title = Giant Magnetoresistance of (001)Fe/(001)Cr Magnetic Superlattices | journal = Physical Review Letters | volume = 61 | issue = 21 | pages = 2472–2475 | year = 1988 | pmid =  10039127|bibcode = 1988PhRvL..61.2472B | url = http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/99075/1/000014840.pdf | doi-access = free }}</ref> स्पिंट्रोनिक्स की उत्पत्ति का पता मेसर्वे और टेड्रो द्वारा प्रारम्भ किए गए फेरोमैग्नेट/सुपरकंडक्टर टनलिंग प्रयोगों और 1970 के दशक में जूलियर द्वारा चुंबकीय टनल जंक्शनों पर प्रारंभिक प्रयोगों से लगाया जा सकता है।<ref>{{Cite journal | last1 = Julliere | first1 = M. | title = Tunneling between ferromagnetic films | doi = 10.1016/0375-9601(75)90174-7 | journal = Physics Letters A | volume = 54 | issue = 3 | pages = 225–226| year = 1975 |bibcode = 1975PhLA...54..225J }}</ref> स्पिनट्रॉनिक्स के लिए अर्धचालकों का उपयोग 1990<ref>{{cite journal| doi =  10.1063/1.102730| author =  Datta, S.| author2 =  Das, B.| name-list-style =  amp |title = Electronic analog of the electrooptic modulator|journal = Applied Physics Letters| volume = 56| pages = 665–667|date = 1990|bibcode = 1990ApPhL..56..665D| issue =  7 }}</ref> में दत्त और दास द्वारा चक्रण क्षेत्र प्रभावी ट्रांजिस्टर के सैद्धांतिक प्रस्ताव और 1960<ref>E. I. Rashba, Cyclotron and combined resonances in a perpendicular field, Sov. Phys. Solid State  '''2''', 1109 -1122 (1960)</ref> में रश्बा द्वारा विद्युत द्विध्रुवीय चक्रण अनुनाद के साथ प्रारंभ हुआ था।
 == सिद्धांत ==
-{{main|Spin (physics)}}
+इलेक्ट्रॉन का प्रचक्रण एक आंतरिक कोणीय संवेग है जो अपनी कक्षीय गति के कारण कोणीय संवेग से अलग होता है। एक मनमाने अक्ष के साथ इलेक्ट्रॉन के प्रचक्रण के प्रक्षेपण का परिमाण <math>\tfrac{1}{2}\hbar</math> है। जिसका अर्थ है कि इलेक्ट्रॉन चक्रण-सांख्यिकी प्रमेय द्वारा एक फर्मियन के रूप में कार्य करता है। कक्षीय कोणीय गति की तरह,चक्रण में एक संबद्ध चुंबकीय क्षण होता है, जिसका परिमाण इस प्रकार व्यक्त किया जाता है:
-इलेक्ट्रॉन का स्पिन एक आंतरिक कोणीय गति है जो इसकी कक्षीय गति के कारण कोणीय गति से अलग है।एक मनमाना अक्ष के साथ इलेक्ट्रॉन के स्पिन के प्रक्षेपण का परिमाण है <math>\tfrac{1}{2}\hbar</math>, इसका मतलब यह है कि इलेक्ट्रॉन स्पिन-स्टेटिस्टिक्स प्रमेय द्वारा एक फ़र्मियन के रूप में कार्य करता है।कक्षीय कोणीय गति की तरह, स्पिन में एक संबंधित चुंबकीय क्षण होता है, जिसके परिमाण को व्यक्त किया जाता है
-:<math>\mu=\tfrac{\sqrt{3}}{2}\frac{q}{m_e}\hbar</math>।
+:<math>\mu=\tfrac{\sqrt{3}}{2}\frac{q}{m_e}\hbar</math>
+:एक ठोस में, कई इलेक्ट्रॉनों का चक्रण पदार्थ के चुंबकीय और इलेक्ट्रॉनिक गुणों को प्रभावित करने के लिए एक साथ कार्य कर सकते हैं, उदाहरण के लिए इसे एक फेरोमैग्नेटिक के रूप स्थायी चुंबकीय क्षण के साथ समाप्त करना हैं।
-एक ठोस में, कई इलेक्ट्रॉनों के स्पिन एक सामग्री के चुंबकीय और इलेक्ट्रॉनिक गुणों को प्रभावित करने के लिए एक साथ कार्य कर सकते हैं, उदाहरण के लिए इसे एक स्थायी चुंबकीय क्षण के साथ एक फेरोमैग्नेट के रूप में समाप्त कर सकते हैं।
+कई पदार्थों में,इलेक्ट्रॉन चक्रण समान रूप से ऊपर और नीचे दोनों अवस्थाओं में मौजूद होते हैं, और कोई भी परिवहन गुण चक्रण पर निर्भर नहीं होते हैं। एक स्पिनट्रॉनिक उपकण में, इलेक्ट्रॉनों के चक्रण-ध्रुवीकृत समष्‍टि के उत्पादन या परिचालन की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रॉनों की अधिकता या चक्रण में कमी होती है। किसी भी चक्रण निर्भर गुण X का ध्रुवीकरण इस प्रकार लिखा जा सकता है:
-कई सामग्रियों में, इलेक्ट्रॉन स्पिन समान रूप से अप और डाउन स्टेट दोनों में मौजूद होते हैं, और कोई भी परिवहन गुण स्पिन पर निर्भर नहीं होते हैं।एक स्पिनट्रॉनिक डिवाइस को इलेक्ट्रॉनों की स्पिन-ध्रुवीकृत आबादी की पीढ़ी या हेरफेर की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप स्पिन अप या स्पिन डाउन इलेक्ट्रॉनों की अधिकता होती है।किसी भी स्पिन पर निर्भर संपत्ति x का ध्रुवीकरण के रूप में लिखा जा सकता है
+:<math>P_X=\frac{X_{\uparrow}-X_{\downarrow}}{X_{\uparrow}+X_{\downarrow}}</math>
-:<math>P_X=\frac{X_{\uparrow}-X_{\downarrow}}{X_{\uparrow}+X_{\downarrow}}</math>।
+चक्रण के ऊपर और नीचे होने के बीच संतुलन ऊर्जा विभाजन बनाकर एक शुद्ध चक्रण ध्रुवीकरण प्राप्त किया जा सकता है। विधियों में पदार्थ को एक बड़े चुंबकीय क्षेत्र (ज़ीमन प्रभाव) में रखना और फेरोमैग्नेटिक में मौजूद विनिमय ऊर्जा या प्रणाली को संतुलन से बाहर करना सम्मिलित है। इस तरह की गैर-संतुलन समष्‍टि को बनाए रखने की अवधि को चक्रण जीवनकाल τ के रूप में जाना जाता है।
-एक शुद्ध स्पिन ध्रुवीकरण या तो स्पिन अप और स्पिन डाउन के बीच एक संतुलन ऊर्जा विभाजन बनाने के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है।विधियों में एक बड़े चुंबकीय क्षेत्र (ज़ेमैन प्रभाव) में एक सामग्री रखना, एक फेरोमैग्नेट में मौजूद विनिमय ऊर्जा या सिस्टम को संतुलन से बाहर करने के लिए शामिल करना शामिल है।इस तरह की गैर-संतुलन आबादी को बनाए रखने की अवधि को स्पिन लाइफटाइम के रूप में जाना जाता है, <math>\tau</math>।
+एक विसरित सुचालक में, एक चक्रण प्रसार लंबाई <math>\lambda</math> को उस दूरी के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जिस पर एक गैर-संतुलन चक्रण समष्‍टि प्रसार सकती है। धातुओं में चालन इलेक्ट्रॉनों का चक्रण जीवनकाल अपेक्षाकृत कम होता है (आमतौर पर 1 नैनोसेकंड से कम)। एक महत्वपूर्ण अनुसंधान क्षेत्र इस जीवनकाल को तकनीकी रूप से प्रासंगिक समय-सीमा तक विस्तारित करने के लिए समर्पित है।
-एक डिफ्यूसिव कंडक्टर में, एक स्पिन प्रसार लंबाई <math>\lambda</math> उस दूरी के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जिस पर एक गैर-संतुलन स्पिन आबादी प्रचार कर सकती है।धातुओं में चालन इलेक्ट्रॉनों के स्पिन जीवनकाल अपेक्षाकृत कम होते हैं (आमतौर पर 1 नैनोसेकंड से कम)।एक महत्वपूर्ण अनुसंधान क्षेत्र इस जीवनकाल को तकनीकी रूप से प्रासंगिक समयसीमाओं तक पहुंचाने के लिए समर्पित है।
+[[File:Spin Injection.svg|right|thumb|एक ऊपरी चक्रण, निचले चक्रण, और परिणामी चक्रण ध्रुवीकृत इलेक्ट्रॉनों की समष्‍टि को दर्शाने वाला एक प्लॉट।  चक्रण अतःक्षेपित्र के अंदर, ध्रुवीकरण स्थिर होता है, जबकि  अतःक्षेपित्र के बाहर, ध्रुवीकरण तेजी से शून्य हो जाता है क्योंकि ऊपरी चक्रण और निम्न समष्‍टि संतुलन में जाती है।]]
+एक चक्रण ध्रुवीकृत समष्‍टि के लिए क्षय के तंत्र को बड़े पैमाने पर चक्रण-उत्क्षेप फैलाव और चक्रण विचरण के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है।चक्रण-उत्क्षेप फैलाव ठोस के अंदर एक प्रक्रिया है जो चक्रण को संरक्षित नहीं करती है, और इसलिए एक आगामी चक्रण ऊपरी अवस्था को बहिर्गामी चक्रण निचली अवस्था में बदल सकता है। चक्रण विचरण वह प्रक्रिया है जिसमें एक सामान्य चक्रण अवस्था वाले इलेक्ट्रॉनों की समष्‍टि समय के साथ इलेक्ट्रॉन चक्रण अग्रगमन की विभिन्न दरों के कारण कम ध्रुवीकृत हो जाती है। सीमित संरचनाओं में, चक्रण विचरण को दबाया जा सकता है, जिससे कम तापमान पर अर्धचालक क्वांटम डॉट्स में मिलीसेकंड के जीवनकाल का चक्रण  किया जा सकता है।
-[[File:Spin Injection.svg|right|thumb|एक प्लॉट दिखाने वाला एक स्पिन, स्पिन, और परिणामस्वरूप स्पिन इलेक्ट्रॉनों की ध्रुवीकृत आबादी।एक स्पिन इंजेक्टर के अंदर, ध्रुवीकरण स्थिर होता है, जबकि इंजेक्टर के बाहर, ध्रुवीकरण तेजी से शून्य हो जाता है क्योंकि स्पिन अप और डाउन आबादी संतुलन में जाती है।]]
+अतिचालक स्पिंट्रोनिक्स में केंद्रीय प्रभावों को बढ़ा सकते हैं जैसे चुंबकीय प्रतिरोध प्रभाव, चक्रण जीवनकाल और अपव्यय रहित चक्रण-धाराएं।<ref>{{cite journal|last1=Linder|first1=Jacob|last2=Robinson|first2=Jason W. A.|title=Superconducting spintronics|journal=Nature Physics|date=2 April 2015|volume=11|issue=4|pages=307–315|issn=1745-2473|doi=10.1038/nphys3242|arxiv = 1510.00713 |bibcode = 2015NatPh..11..307L |s2cid=31028550}}</ref><ref>{{Cite journal | doi=10.1063/1.3541944|title = Spin-polarized supercurrents for spintronics| journal=Physics Today| volume=64|issue = 1| pages=43|year = 2011|last1 = Eschrig|first1 = Matthias|bibcode = 2011PhT....64a..43E}}</ref> किसी धातु में चक्रण-ध्रुवीकृत धारा उत्पन्न करने की सबसे सरल विधि एक फेरोमैग्नेटिक पदार्थ के माध्यम से धारा प्रवाहित करना है। इस आशय के सबसे सामान्य अनुप्रयोगों में विशाल चुंबकत्व (जीएमआर) उपकरण शामिल हैं। एक विशिष्ट जीएमआर उपकरण में फेरोमैग्नेटिक पदार्थ की कम से कम दो परतें होती हैं जिन्हें अन्तरक परत द्वारा अलग किया जाता है। जब फेरोमैग्नेटिक परतें के दो चुंबकीकरण सदिशों को संरेखित किया जाता है, तो फेरोमैग्नेटिक परतें  विरुद्ध-अनुयोजित होने की तुलना में विद्युत प्रतिरोध कम होगा (इसलिए निरंतर वोल्टेज पर एक उच्च धारा प्रवाहित होती है)। यह एक चुंबकीय क्षेत्र संवेदक का निर्माण करता है।
-एक स्पिन ध्रुवीकृत आबादी के लिए क्षय के तंत्र को मोटे तौर पर स्पिन-फ्लिप बिखरने और स्पिन dephasing के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है।स्पिन-फ्लिप बिखरना एक ठोस के अंदर एक प्रक्रिया है जो स्पिन को संरक्षित नहीं करता है, और इसलिए एक आने वाली स्पिन अप स्थिति को एक आउटगोइंग स्पिन डाउन स्टेट में बदल सकता है।स्पिन डीफासिंग वह प्रक्रिया है जिसमें एक सामान्य स्पिन राज्य के साथ इलेक्ट्रॉनों की आबादी इलेक्ट्रॉन स्पिन की विभिन्न दरों के कारण समय के साथ कम ध्रुवीकृत हो जाती है।सीमित संरचनाओं में, स्पिन डीफासिंग को दबा दिया जा सकता है, जिससे कम तापमान पर अर्धचालक क्वांटम डॉट्स में मिलीसेकंड के जीवनकाल को स्पिन किया जाता है।
-सुपरकंडक्टर्स स्पिनट्रॉनिक्स जैसे कि मैग्नेटोरिसिस्टेंस इफेक्ट्स, स्पिन लाइफटाइम और डिसिपेशनलेस स्पिन-करंट जैसे केंद्रीय प्रभावों को बढ़ा सकते हैं।<ref>{{cite journal|last1=Linder|first1=Jacob|last2=Robinson|first2=Jason W. A.|title=Superconducting spintronics|journal=Nature Physics|date=2 April 2015|volume=11|issue=4|pages=307–315|issn=1745-2473|doi=10.1038/nphys3242|arxiv = 1510.00713 |bibcode = 2015NatPh..11..307L |s2cid=31028550}}</ref><ref>{{Cite journal | doi=10.1063/1.3541944|title = Spin-polarized supercurrents for spintronics| journal=Physics Today| volume=64|issue = 1| pages=43|year = 2011|last1 = Eschrig|first1 = Matthias|bibcode = 2011PhT....64a..43E}}</ref>
+उपकरणों में जीएमआर के दो प्रकार लागू किए गए हैं- (1) करंट-इन-प्लेन (सीआईपी), जहां विद्युत धारा परतों के समानांतर प्रवाहित होती है और (2) विद्युत-लंबवत-से-समतल (सीपीपी), जहां विद्युत धारा परतों के लंबवत दिशा में बहती है।
-एक धातु में एक स्पिन-ध्रुवीकृत वर्तमान उत्पन्न करने का सबसे सरल तरीका एक फेरोमैग्नेटिक सामग्री के माध्यम से करंट को पास करना है। इस प्रभाव के सबसे आम अनुप्रयोगों में विशाल मैग्नेटोरेसिस्टेंस (जीएमआर) उपकरण शामिल हैं। एक विशिष्ट जीएमआर डिवाइस में स्पेसर परत द्वारा अलग किए गए फेरोमैग्नेटिक सामग्री की कम से कम दो परतें होती हैं। जब फेरोमैग्नेटिक परतों के दो मैग्नेटाइजेशन वैक्टर को संरेखित किया जाता है, तो विद्युत प्रतिरोध कम होगा (इसलिए निरंतर वोल्टेज पर एक उच्च वर्तमान प्रवाह) की तुलना में अगर फेरोमैग्नेटिक परतें एंटी-संरेखित होती हैं। यह एक चुंबकीय क्षेत्र सेंसर का गठन करता है।
-GMR के दो वेरिएंट उपकरणों में लागू किए गए हैं: (1) करंट-इन-प्लेन (CIP), जहां विद्युत प्रवाह परतों के समानांतर प्रवाहित होता है और (2) वर्तमान-परंपरात्मक-से-प्लेन (CPP), जहां विद्युत प्रवाह परतों के लंबवत एक दिशा में बहता है।
+अन्य धातु-आधारित स्पिनट्रॉनिक्स उपकरण-
+* सुरंग चुंबकीय प्रतिरोध (टीएमआर), जहां फेरोमैग्नेटिक परतों को अलग करने वाले पतले विसंवाहक के माध्यम से इलेक्ट्रॉनों की क्वांटम-यंत्रवत् सुरंग का उपयोग करके सीपीपी परिवहन प्राप्त किया जाता है।
+* चक्रण-स्थानांतरण टॉर्क, जहां उपकरण में फेरोमैग्नेटिक इलेक्ट्रॉन की चुंबकीकरण दिशा को नियंत्रित करने के लिए चक्रण ध्रुवीकृत इलेक्ट्रॉनों की एक धारा का उपयोग किया जाता है।
+* चक्रण-तरंग संगत उपकरण में सूचना ले जाते हैं। हस्तक्षेप और चक्रण-तरंग फैलाव तर्क संचालन कर सकते हैं।
-अन्य धातु-आधारित स्पिनट्रॉनिक्स डिवाइस:
+== स्पिनट्रोनिक-संगत उपकरण ==
-* टनल मैग्नेटोरेसिस्टेंस (टीएमआर), जहां फेरोमैग्नेटिक परतों को अलग करने वाले एक पतले इन्सुलेटर के माध्यम से इलेक्ट्रॉनों के क्वांटम-मैकेनिकल टनलिंग का उपयोग करके सीपीपी परिवहन प्राप्त किया जाता है।
+प्रवर्धन (स्केलिंग) को सक्षम करने के लिए गैर-वाष्पशील चक्रण-संगत उपकरणों का व्यापक अध्ययन किया जा रहा है।<ref>[[International Technology Roadmap for Semiconductors]]</ref> चक्रण-स्थानांतरण टॉर्क-आधारित संगत उपकरण जो सूचना प्रसंस्करण के लिए चक्रण और चुंबक का उपयोग करते हैं, प्रस्तावित किए गए हैं।<ref>{{Cite journal | last1 = Behin-Aein | first1 = B. | last2 = Datta | first2 = D. | last3 = Salahuddin | first3 = S. | last4 = Datta | first4 = S. | title = Proposal for an all-spin logic device with built-in memory | doi = 10.1038/nnano.2010.31 | journal = Nature Nanotechnology | volume = 5 | issue = 4 | pages = 266–270 | year = 2010 | pmid =  20190748|bibcode = 2010NatNa...5..266B }}</ref><ref>Manipatruni, Sasikanth; Nikonov, Dmitri E. and Young, Ian A. (2011) [https://arxiv.org/abs/1112.2746 [1112.2746&#93; Circuit Theory for SPICE of Spintronic Integrated Circuits]. Arxiv.org. Retrieved on 21 October 2013.</ref> ये उपकरण आईटीआरएस अन्वेषण रोड मैप का हिस्सा हैं। संगत में मेमोरी अनुप्रयोग पहले से ही विकास के चरण में हैं।<ref>[https://archive.today/20120420160205/http://crocus-technology.com/pr-12-08-11.html Crocus Partners With Starchip To Develop System-On-Chip Solutions Based on Magnetic-Logic-Unit (MLU) Technology]. crocus-technology.com. 8 December 2011</ref><ref>[http://www.nec.com/en/press/201206/global_20120611_02.html Groundbreaking New Technology for Improving the Reliability of Spintronics Logic Integrated Circuits]. Nec.com. 11 June 2012.</ref> 2017 का एक समीक्षा लेख मटेरियल टुडे में पाया जा सकता है।<ref name="Bhatti et al.">{{cite journal |first1=S. |last1=Bhatti |display-authors=etal |title=Spintronics based random access memory: a review |journal=Materials Today |year=2017 |volume=20 |issue=9 |pages=530–548 |doi=10.1016/j.mattod.2017.07.007|doi-access=free }}</ref>
-* स्पिन-ट्रांसफर टोक़, जहां डिवाइस में फेरोमैग्नेटिक इलेक्ट्रोड के चुंबकीयकरण दिशा को नियंत्रित करने के लिए स्पिन-ध्रुवीकृत इलेक्ट्रॉनों का एक वर्तमान का उपयोग किया जाता है।
-* स्पिन-वेव लॉजिक डिवाइस चरण में जानकारी ले जाते हैं। हस्तक्षेप और स्पिन-लहर बिखरना तर्क संचालन कर सकता है।
-== स्पिनट्रोनिक-लॉजिक डिवाइस ==
+=== अनुप्रयोग ===
-स्केलिंग को सक्षम करने के लिए गैर-वाष्पशील स्पिन-लॉजिक उपकरणों का बड़े पैमाने पर अध्ययन किया जा रहा है।<ref>[[International Technology Roadmap for Semiconductors]]</ref> स्पिन-ट्रांसफर, टॉर्क-आधारित लॉजिक डिवाइस जो सूचना प्रसंस्करण के लिए स्पिन और मैग्नेट का उपयोग करते हैं, प्रस्तावित किए गए हैं।<ref>{{Cite journal | last1 = Behin-Aein | first1 = B. | last2 = Datta | first2 = D. | last3 = Salahuddin | first3 = S. | last4 = Datta | first4 = S. | title = Proposal for an all-spin logic device with built-in memory | doi = 10.1038/nnano.2010.31 | journal = Nature Nanotechnology | volume = 5 | issue = 4 | pages = 266–270 | year = 2010 | pmid =  20190748|bibcode = 2010NatNa...5..266B }}</ref><ref>Manipatruni, Sasikanth; Nikonov, Dmitri E. and Young, Ian A. (2011) [https://arxiv.org/abs/1112.2746 [1112.2746&#93; Circuit Theory for SPICE of Spintronic Integrated Circuits]. Arxiv.org. Retrieved on 21 October 2013.</ref> ये डिवाइस ITRS खोजपूर्ण रोड मैप का हिस्सा हैं।लॉजिक-इन मेमोरी एप्लिकेशन पहले से ही विकास चरण में हैं।<ref>[https://archive.today/20120420160205/http://crocus-technology.com/pr-12-08-11.html Crocus Partners With Starchip To Develop System-On-Chip Solutions Based on Magnetic-Logic-Unit (MLU) Technology]. crocus-technology.com. 8 December 2011</ref><ref>[http://www.nec.com/en/press/201206/global_20120611_02.html Groundbreaking New Technology for Improving the Reliability of Spintronics Logic Integrated Circuits]. Nec.com. 11 June 2012.</ref> 2017 की समीक्षा लेख आज सामग्री में पाया जा सकता है।<ref name="Bhatti et al." />
+चुंबकीय हार्ड ड्राइव का रीड हेड जीएमआर या टीेएमआर प्रभाव पर आधारित होते हैं।
+मोटोरोला ने पहली पीढ़ी की 256 केबी (किलोबाइट) [[:hi:मैग्नेटोरेसिस्टिव रैंडम-एक्सेस मेमोरी|मैग्नेटोरेसिस्टिव रैंडम-एक्सेस मेमोरी]] (MRAM) विकसित की गयी जो एकल चुंबकीय सुरंग जंक्शन (मैग्नेटिक टनल जंक्शन ) और एकल ट्रांजिस्टर (सिंगल ट्रांजिस्टर) पर आधारित है जिसमें 50 नैनोसेकंड से कम का रीड / राइट का चक्र (साइकल) है।<ref>[http://www.sigmaaldrich.com/materials-science/alternative-energy-materials/magnetic-materials/tutorial/spintronics.html Spintronics]. Sigma-Aldrich. Retrieved on 21 October 2013.</ref> एवरस्पिन ने तब से 4 एमबी (MB) संस्करण विकसित किया है।<ref>[http://www.everspin.com/technology.php Everspin] {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20120630001137/http://www.everspin.com/technology.php |date=30 June 2012 }}. Everspin. Retrieved on 21 October 2013.</ref> दूसरी पीढ़ी की दो एमआरएएम तकनीकें विकास में हैं- [[:hi:थर्मल-असिस्टेड स्विचिंग|थर्मल-असिस्टेड स्विचिंग]] (टीएएस)<ref>Hoberman, Barry. [http://www.crocustechnology.com/pdf/BH%20GSA%20Article.pdf The Emergence of Practical MRAM] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20131021115241/http://www.crocustechnology.com/pdf/BH%20GSA%20Article.pdf |date=21 October 2013 }}. crocustechnology.com</ref> और [[:hi:स्पिन-ट्रांसफर टॉर्क|स्पिन-ट्रांसफर टॉर्क]] (एसटीटी)।<ref>LaPedus, Mark (18 June 2009) [http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1171188 Tower invests in Crocus, tips MRAM foundry deal]. eetimes.com</ref> एक अन्य रचना, रेसट्रैक मेमोरी, फेरोमैग्नेटिक तार की ज्ञानक्षेत्र दीवारों के बीच चुंबकीयकरण की दिशा में जानकारी को कूटलेखन करता है।
-=== अनुप्रयोग ===
+में, समकालिक इलेक्ट्रॉनों के लगातार चक्रण कुंडलित वक्रता को नैनोसेकंड से अधिक समय तक बनाए रखने के लिए बनाया गया था, जो पूर्व के प्रयासों की तुलना में 30 गुना अधिक था, और एक आधुनिक संसाधित्र घड़ी चक्र की अवधि से अधिक था।<ref>{{cite journal|author=Walser, M.|author2=Reichl, C.|author3=Wegscheider, W.|author4=Salis, G.|name-list-style=amp |title=Direct mapping of the formation of a persistent spin helix|journal=Nature Physics|doi=10.1038/nphys2383|bibcode = 2012NatPh...8..757W|date=2012|volume=8|issue=10|pages=757 |arxiv=1209.4857|s2cid=119209785}}</ref>
-डिस्क रीड-एंड-राइट हेड | पढ़ें चुंबकीय हार्ड ड्राइव के प्रमुख जीएमआर या टीएमआर प्रभाव पर आधारित हैं।
-मोटोरोला ने एक एकल चुंबकीय टनल जंक्शन और एक एकल ट्रांजिस्टर के आधार पर एक पहली पीढ़ी के 256 & एनबीएसपी; केबी मैग्नेटोरिसिस्टिव रैंडम-एक्सेस मेमोरी (एमआरएएम) विकसित किया, जिसमें 50 नैनोसेकंड के तहत पढ़ा/लिखना चक्र होता है।<ref>[http://www.sigmaaldrich.com/materials-science/alternative-energy-materials/magnetic-materials/tutorial/spintronics.html Spintronics]. Sigma-Aldrich. Retrieved on 21 October 2013.</ref> Everspin ने तब से एक 4 & nbsp; MB संस्करण विकसित किया है।<ref>[http://www.everspin.com/technology.php Everspin] {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20120630001137/http://www.everspin.com/technology.php |date=30 June 2012 }}. Everspin. Retrieved on 21 October 2013.</ref> दो दूसरी पीढ़ी के एमआरएएम तकनीक विकास में हैं: थर्मल-असिस्टेड स्विचिंग (टीएएस)<ref>Hoberman, Barry. [http://www.crocustechnology.com/pdf/BH%20GSA%20Article.pdf The Emergence of Practical MRAM] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20131021115241/http://www.crocustechnology.com/pdf/BH%20GSA%20Article.pdf |date=21 October 2013 }}. crocustechnology.com</ref> और स्पिन-ट्रांसफर टॉर्क (STT)।<ref>LaPedus, Mark (18 June 2009) [http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1171188 Tower invests in Crocus, tips MRAM foundry deal]. eetimes.com</ref>
+== अर्धचालक (सेमीकंडक्टर) आधारित स्पिनट्रॉनिक उपकरण ==
-एक अन्य डिजाइन, रेसट्रैक मेमोरी, एक फेरोमैग्नेटिक तार की डोमेन दीवारों के बीच चुंबकीयकरण की दिशा में जानकारी को एनकोड करता है।
-में, सिंक्रनाइज़ किए गए इलेक्ट्रॉनों के लगातार स्पिन हेलिकॉप्टरों को एक नैनोसेकंड से अधिक के लिए बने रहने के लिए बनाया गया था, जो पहले के प्रयासों में 30 गुना वृद्धि, और एक आधुनिक प्रोसेसर घड़ी चक्र की अवधि से अधिक समय से अधिक थी।<ref>{{cite journal|author=Walser, M.|author2=Reichl, C.|author3=Wegscheider, W.|author4=Salis, G.|name-list-style=amp |title=Direct mapping of the formation of a persistent spin helix|journal=Nature Physics|doi=10.1038/nphys2383|bibcode = 2012NatPh...8..757W|date=2012|volume=8|issue=10|pages=757 |arxiv=1209.4857|s2cid=119209785}}</ref>
+वार्निश अर्धचालक पदार्थ तनु लौहचुंबकत्व (फेरोमैग्नेटिज्म) प्रदर्शित करते हैं। हाल के वर्षों में, जिंक ऑक्साइड आधारित तनु चुंबकीय ऑक्साइड और टाइटेनियम डाइ ऑक्साइड आधारित तनु चुंबकीय ऑक्साइड कई प्रयोगात्मक और कम्प्यूटेशनल जांच का विषय रहे हैं।<ref>{{cite journal| last1=Assadi| first1=M.H.N| last2=Hanaor| first2=D.A.H| title= Theoretical study on copper's energetics and magnetism in TiO<sub>2</sub> polymorphs| journal= Journal of Applied Physics| date=2013| volume=113| issue=23| pages= 233913–233913–5| doi=10.1063/1.4811539|arxiv = 1304.1854 |bibcode = 2013JAP...113w3913A | s2cid=94599250}}</ref><ref>{{cite journal| last1=Ogale| first1=S.B| title= Dilute doping, defects, and ferromagnetism in metal oxide systems| journal= Advanced Materials| date=2010| volume=22| issue=29| pages= 3125–3155| doi=10.1002/adma.200903891| pmid=20535732| s2cid=25307693}}</ref> गैर-ऑक्साइड फेरोमैग्नेटिक अर्धचालक स्रोत (जैसे मैंगनीज-वार्निश गैलियम आर्सेनाइड),<ref>{{Cite journal | last1 = Jonker | first1 = B. | last2 = Park | first2 = Y. | last3 = Bennett | first3 = B. | last4 = Cheong | first4 = H. | last5 = Kioseoglou | first5 = G. | last6 = Petrou | first6 = A. | doi = 10.1103/PhysRevB.62.8180 | title = Robust electrical spin injection into a semiconductor heterostructure | journal = Physical Review B | volume = 62 | issue = 12 | pages = 8180 | year = 2000 |bibcode = 2000PhRvB..62.8180J }}</ref> एक सुरंग बाधा,<ref>{{Cite journal | last1 = Hanbicki | first1 = A. T. | last2 = Jonker | first2 = B. T. | last3 = Itskos | first3 = G. | last4 = Kioseoglou | first4 = G. | last5 = Petrou | first5 = A. | title = Efficient electrical spin injection from a magnetic metal/tunnel barrier contact into a semiconductor | doi = 10.1063/1.1449530 | journal = Applied Physics Letters | volume = 80 | issue = 7 | pages = 1240 | year = 2002 |arxiv = cond-mat/0110059 |bibcode = 2002ApPhL..80.1240H | s2cid = 119098659 }}</ref> या उष्ण-इलेक्ट्रॉन अन्तःक्षेपण का उपयोग करके अंतराफलक प्रतिरोध को बढ़ाते हैं।<ref>{{Cite journal | last1 = Jiang | first1 = X. | last2 = Wang | first2 = R. | last3 = Van Dijken | first3 = S. | last4 = Shelby | first4 = R. | last5 = MacFarlane | first5 = R. | last6 = Solomon | first6 = G. | last7 = Harris | first7 = J. | last8 = Parkin | first8 = S. | doi = 10.1103/PhysRevLett.90.256603 | title = Optical Detection of Hot-Electron Spin Injection into GaAs from a Magnetic Tunnel Transistor Source | journal = Physical Review Letters | volume = 90 | issue = 25 | year = 2003 | pmid =  12857153|bibcode = 2003PhRvL..90y6603J | page=256603}}</ref>
-== सेमीकंडक्टर-आधारित स्पिनट्रॉनिक डिवाइस ==
+अर्धचालकों में चक्रण का पता लगाने को कई तकनीकों से संबोधित किया गया है।
+* फैराडे/केर प्रेषित/परावर्तित फोटॉनों का घुूर्णन<ref>{{Cite journal | last1 = Kikkawa | first1 = J. | last2 = Awschalom | first2 = D. | doi = 10.1103/PhysRevLett.80.4313 | title = Resonant Spin Amplification in n-Type GaAs | journal = Physical Review Letters | volume = 80 | issue = 19 | pages = 4313 | year = 1998 |bibcode = 1998PhRvL..80.4313K }}</ref>
-डोपेड अर्धचालक सामग्री पतला फेरोमैग्नेटिज्म प्रदर्शित करता है।हाल के वर्षों में, ZnO- आधारित पतला चुंबकीय अर्धचालक सहित चुंबकीय ऑक्साइड (DMOs) को पतला करें। ZnO आधारित DMOS और TIO<sub>2</sub>]]-based DMOs have been the subject of numerous experimental and computational investigations.<ref>{{cite journal| last1=Assadi| first1=M.H.N| last2=Hanaor| first2=D.A.H| title= Theoretical study on copper's energetics and magnetism in TiO<sub>2</sub> polymorphs| journal= Journal of Applied Physics| date=2013| volume=113| issue=23| pages= 233913–233913–5| doi=10.1063/1.4811539|arxiv = 1304.1854 |bibcode = 2013JAP...113w3913A | s2cid=94599250}}</ref><ref>{{cite journal| last1=Ogale| first1=S.B| title= Dilute doping, defects, and ferromagnetism in metal oxide systems| journal= Advanced Materials| date=2010| volume=22| issue=29| pages= 3125–3155| doi=10.1002/adma.200903891| pmid=20535732| s2cid=25307693}}</ref> गैर-ऑक्साइड फेरोमैग्नेटिक अर्धचालक स्रोत (जैसे मैंगनीज-डोपेड गैलियम आर्सेनाइड {{chem2|[[(Ga,Mn)As]]}}),<ref>{{Cite journal | last1 = Jonker | first1 = B. | last2 = Park | first2 = Y. | last3 = Bennett | first3 = B. | last4 = Cheong | first4 = H. | last5 = Kioseoglou | first5 = G. | last6 = Petrou | first6 = A. | doi = 10.1103/PhysRevB.62.8180 | title = Robust electrical spin injection into a semiconductor heterostructure | journal = Physical Review B | volume = 62 | issue = 12 | pages = 8180 | year = 2000 |bibcode = 2000PhRvB..62.8180J }}</ref> एक सुरंग बाधा के साथ इंटरफ़ेस प्रतिरोध बढ़ाएं,<ref>{{Cite journal | last1 = Hanbicki | first1 = A. T. | last2 = Jonker | first2 = B. T. | last3 = Itskos | first3 = G. | last4 = Kioseoglou | first4 = G. | last5 = Petrou | first5 = A. | title = Efficient electrical spin injection from a magnetic metal/tunnel barrier contact into a semiconductor | doi = 10.1063/1.1449530 | journal = Applied Physics Letters | volume = 80 | issue = 7 | pages = 1240 | year = 2002 |arxiv = cond-mat/0110059 |bibcode = 2002ApPhL..80.1240H | s2cid = 119098659 }}</ref> या हॉट-इलेक्ट्रॉन इंजेक्शन का उपयोग करना।<ref>{{Cite journal | last1 = Jiang | first1 = X. | last2 = Wang | first2 = R. | last3 = Van Dijken | first3 = S. | last4 = Shelby | first4 = R. | last5 = MacFarlane | first5 = R. | last6 = Solomon | first6 = G. | last7 = Harris | first7 = J. | last8 = Parkin | first8 = S. | doi = 10.1103/PhysRevLett.90.256603 | title = Optical Detection of Hot-Electron Spin Injection into GaAs from a Magnetic Tunnel Transistor Source | journal = Physical Review Letters | volume = 90 | issue = 25 | year = 2003 | pmid =  12857153|bibcode = 2003PhRvL..90y6603J | page=256603}}</ref>
+* इलेक्ट्रोल्यूमिनेशन का परिपत्र ध्रुवीकरण विश्लेषण<ref>Jonker, Berend T. [http://www.patentstorm.us/patents/5874749.html Polarized optical emission due to decay or recombination of spin-polarized injected carriers – US Patent 5874749] {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20091212102246/http://www.patentstorm.us/patents/5874749.html |date=12 December 2009 }}. Issued on 23 February 1999.</ref>
-सेमीकंडक्टर्स में स्पिन डिटेक्शन को कई तकनीकों के साथ संबोधित किया गया है:
+* गैर-स्थानीय चक्रण वाल्व (जॉनसन और सिल्स्बी के धातुओं के साथ काम से अनुकूलित)<ref>{{Cite journal | last1 = Lou | first1 = X. | last2 = Adelmann | first2 = C. | last3 = Crooker | first3 = S. A. | last4 = Garlid | first4 = E. S. | last5 = Zhang | first5 = J. | last6 = Reddy | first6 = K. S. M. | last7 = Flexner | first7 = S. D. | last8 = Palmstrøm | first8 = C. J. | last9 = Crowell | first9 = P. A. | doi = 10.1038/nphys543 | title = Electrical detection of spin transport in lateral ferromagnet–semiconductor devices | journal = Nature Physics | volume = 3 | issue = 3 | pages = 197 | year = 2007 |bibcode = 2007NatPh...3..197L | arxiv = cond-mat/0701021 | s2cid = 51390849 }}</ref>
-* प्रेषित/परावर्तित फोटॉनों के फैराडे/केर रोटेशन<ref>{{Cite journal | last1 = Kikkawa | first1 = J. | last2 = Awschalom | first2 = D. | doi = 10.1103/PhysRevLett.80.4313 | title = Resonant Spin Amplification in n-Type GaAs | journal = Physical Review Letters | volume = 80 | issue = 19 | pages = 4313 | year = 1998 |bibcode = 1998PhRvL..80.4313K }}</ref>
+* बैलिस्टिक चक्रण निस्पंदन<ref>{{Cite journal | last1 = Appelbaum | first1 = I. | last2 = Huang | first2 = B. | last3 = Monsma | first3 = D. J. | doi = 10.1038/nature05803 | title = Electronic measurement and control of spin transport in silicon | journal = Nature | volume = 447 | issue = 7142 | pages = 295–298 | year = 2007 | pmid =  17507978|arxiv = cond-mat/0703025 |bibcode = 2007Natur.447..295A | s2cid = 4340632 }}</ref>
-* इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस का परिपत्र ध्रुवीकरण विश्लेषण<ref>Jonker, Berend T. [http://www.patentstorm.us/patents/5874749.html Polarized optical emission due to decay or recombination of spin-polarized injected carriers – US Patent 5874749] {{webarchive |url=https://web.archive.org/web/20091212102246/http://www.patentstorm.us/patents/5874749.html |date=12 December 2009 }}. Issued on 23 February 1999.</ref>
+बाद की तकनीक का उपयोग चक्रण-कक्षा परस्पर क्रिया की कमी और सिलिकॉन में चक्रण परिवहन को प्राप्त करने के लिए पदार्थ के निर्गम को दूर करने के लिए किया गया था।<ref>{{Cite journal | last1 = Žutić | first1 = I. | last2 = Fabian | first2 = J. | doi = 10.1038/447269a | title = Spintronics: Silicon twists | journal = Nature | volume = 447 | issue = 7142 | pages = 268–269 | year = 2007 | pmid =  17507969|bibcode = 2007Natur.447..268Z | s2cid = 32830840 | doi-access = free }}</ref> चूंकि बाहरी चुंबकीय क्षेत्र (और चुंबकीय संपर्कों से भटके हुए क्षेत्र) अर्धचालकों (जो चक्रण-वाल्व प्रभाव की नकल करते हैं) में बड़े हॉल प्रभाव और चुंबकत्व का कारण बन सकते हैं, अर्धचालकों में चक्रण परिवहन का एकमात्र निर्णायक प्रमाण एक चुंबकीय क्षेत्र में चक्रण पूर्वता और विचरण का प्रदर्शन है। अन्तःक्षेप चक्रण अभिविन्यास के लिए गैर-समानांतर, जिसे हनले प्रभाव कहा जाता है।
-* नॉनलोकल स्पिन वाल्व (मेटल्स के साथ जॉनसन और सिल्सबी के काम से अनुकूलित)<ref>{{Cite journal | last1 = Lou | first1 = X. | last2 = Adelmann | first2 = C. | last3 = Crooker | first3 = S. A. | last4 = Garlid | first4 = E. S. | last5 = Zhang | first5 = J. | last6 = Reddy | first6 = K. S. M. | last7 = Flexner | first7 = S. D. | last8 = Palmstrøm | first8 = C. J. | last9 = Crowell | first9 = P. A. | doi = 10.1038/nphys543 | title = Electrical detection of spin transport in lateral ferromagnet–semiconductor devices | journal = Nature Physics | volume = 3 | issue = 3 | pages = 197 | year = 2007 |bibcode = 2007NatPh...3..197L | arxiv = cond-mat/0701021 | s2cid = 51390849 }}</ref>
-* बैलिस्टिक स्पिन फ़िल्टरिंग<ref>{{Cite journal | last1 = Appelbaum | first1 = I. | last2 = Huang | first2 = B. | last3 = Monsma | first3 = D. J. | doi = 10.1038/nature05803 | title = Electronic measurement and control of spin transport in silicon | journal = Nature | volume = 447 | issue = 7142 | pages = 295–298 | year = 2007 | pmid =  17507978|arxiv = cond-mat/0703025 |bibcode = 2007Natur.447..295A | s2cid = 4340632 }}</ref>
-बाद की तकनीक का उपयोग सिलिकॉन में स्पिन परिवहन को प्राप्त करने के लिए स्पिन-ऑर्बिट इंटरैक्शन और सामग्री के मुद्दों की कमी को दूर करने के लिए किया गया था।<ref>{{Cite journal | last1 = Žutić | first1 = I. | last2 = Fabian | first2 = J. | doi = 10.1038/447269a | title = Spintronics: Silicon twists | journal = Nature | volume = 447 | issue = 7142 | pages = 268–269 | year = 2007 | pmid =  17507969|bibcode = 2007Natur.447..268Z | s2cid = 32830840 | doi-access = free }}</ref>
-क्योंकि बाहरी चुंबकीय क्षेत्र (और चुंबकीय संपर्कों से आवारा क्षेत्र) अर्धचालक में बड़े हॉल प्रभाव और मैग्नेटोरेसिस्टेंस का कारण बन सकते हैं (जो कि स्पिन-वाल्व प्रभावों की नकल करते हैं), अर्धचालकों में स्पिन परिवहन का एकमात्र निर्णायक सबूत एक चुंबकीय क्षेत्र में स्पिन प्रीसेशन और डिफासिंग का प्रदर्शन है।इंजेक्ट किए गए स्पिन ओरिएंटेशन के लिए गैर-कोलेनियर, जिसे हेनले प्रभाव कहा जाता है।
 === अनुप्रयोग ===
-स्पिन-ध्रुवीकृत विद्युत इंजेक्शन का उपयोग करने वाले अनुप्रयोगों ने थ्रेशोल्ड करंट कमी और नियंत्रणीय गोलाकार ध्रुवीकृत सुसंगत प्रकाश आउटपुट दिखाया है।<ref>{{Cite journal | last1 = Holub | first1 = M. | last2 = Shin | first2 = J. | last3 = Saha | first3 = D. | last4 = Bhattacharya | first4 = P. | title = Electrical Spin Injection and Threshold Reduction in a Semiconductor Laser | doi = 10.1103/PhysRevLett.98.146603 | journal = Physical Review Letters | volume = 98 | issue = 14 | year = 2007 | pmid =  17501298|bibcode = 2007PhRvL..98n6603H | page=146603}}</ref> उदाहरणों में अर्धचालक लेजर शामिल हैं।भविष्य के अनुप्रयोगों में एक स्पिन-आधारित ट्रांजिस्टर शामिल हो सकता है जिसमें MOSFET उपकरणों जैसे कि स्टेटर सब-थ्रेशोल्ड ढलान पर लाभ होता है।
+चक्रण-ध्रुवीकृत विद्युत अन्तःक्षेप का उपयोग करने वाले अनुप्रयोगों ने प्रारंभिक विद्युत में कमी और नियंत्रणीय गोलाकार ध्रुवीकृत सुसंगत प्रकाश उत्पादन दिखाया है।<ref>{{Cite journal | last1 = Holub | first1 = M. | last2 = Shin | first2 = J. | last3 = Saha | first3 = D. | last4 = Bhattacharya | first4 = P. | title = Electrical Spin Injection and Threshold Reduction in a Semiconductor Laser | doi = 10.1103/PhysRevLett.98.146603 | journal = Physical Review Letters | volume = 98 | issue = 14 | year = 2007 | pmid =  17501298|bibcode = 2007PhRvL..98n6603H | page=146603}}</ref> उदाहरणों में अर्धचालक लेजर शामिल हैं। भविष्य के अनुप्रयोगों में एक चक्रण-आधारित ट्रांजिस्टर शामिल हो सकता है जिसमें एमओएसएफईटी उपकरणों जैसे कि तीव्र अवदेहली ढलान पर लाभ होता है।
-मैग्नेटिक-टनल ट्रांजिस्टर: मैग्नेटिक-टनल ट्रांजिस्टर सिंगल बेस लेयर के साथ<ref name="dijken">{{Cite journal | last1 = Van Dijken | first1 = S. | last2 = Jiang | first2 = X. | last3 = Parkin | first3 = S. S. P. | doi = 10.1063/1.1474610 | title = Room temperature operation of a high output current magnetic tunnel transistor | journal = Applied Physics Letters | volume = 80 | issue = 18 | pages = 3364 | year = 2002 |bibcode = 2002ApPhL..80.3364V }}</ref> निम्नलिखित टर्मिनल हैं:
+चुंबकीय-टनल ट्रांजिस्टर-  एकल आधार परत वाले चुंबकीय-टनल ट्रांजिस्टर<ref name="dijken">{{Cite journal | last1 = Van Dijken | first1 = S. | last2 = Jiang | first2 = X. | last3 = Parkin | first3 = S. S. P. | doi = 10.1063/1.1474610 | title = Room temperature operation of a high output current magnetic tunnel transistor | journal = Applied Physics Letters | volume = 80 | issue = 18 | pages = 3364 | year = 2002 |bibcode = 2002ApPhL..80.3364V }}</ref> में निम्नलिखित टर्मिनल होते हैं।
-* एमिटर (FM1): बेस में स्पिन-ध्रुवीकृत गर्म इलेक्ट्रॉनों को इंजेक्ट करता है।
+* उत्सर्जक (एफएम 1)- चक्रण-ध्रुवीकृत गर्म इलेक्ट्रॉनों को आधार में अन्तःक्षेप करता है।
-* आधार (FM2): स्पिन-निर्भर बिखरना आधार में होता है।यह एक स्पिन फिल्टर के रूप में भी कार्य करता है।
+*आधार (एफएम 2)- चक्रण पर निर्भर प्रकीर्णन आधार में होता है। यह एक चक्रण निस्पंदन के रूप में भी कार्य करता है।
-* कलेक्टर (GAAS): इंटरफ़ेस में एक शोट्की बैरियर बनता है।यह केवल उन इलेक्ट्रॉनों को इकट्ठा करता है जिनके पास शोट्की बैरियर को दूर करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होती है, और जब राज्य अर्धचालक में उपलब्ध होते हैं।
+* संग्रहकर्त्ता (जीएएएस)- अंतराफलक पर एक शोट्की अवरोध बनता है। यह केवल उन इलेक्ट्रॉनों को एकत्र करता है जिनमें शोट्की बाधा को दूर करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होती है, और जब अर्धचालक में अवस्थाएँ उपलब्ध होती हैं।
-मैग्नेटोक्यूरेंट (एमसी) के रूप में दिया गया है:
+चुंबकीय धारा (एमसी) इस प्रकार दी गई है।
 :<math>MC = \frac{I_{c,p}-I_{c,ap}}{I_{c,ap}}</math>
@@ Line 74: / Line 69: @@
 :<math>TR = \frac{I_C}{I_E}</math>
-MTT कमरे के तापमान पर एक अत्यधिक स्पिन-ध्रुवीकृत इलेक्ट्रॉन स्रोत का वादा करता है।
+एमटीटी कमरे के तापमान पर एक उच्च चक्रण-ध्रुवीकृत इलेक्ट्रॉन स्रोत का वादा करता है।
-=== स्टोरेज मीडिया ====
+=== भंडारण मीडिया===
-एंटीफेरोमैग्नेटिक स्टोरेज मीडिया को फेरोमैग्नेटिज्म के विकल्प के रूप में अध्ययन किया गया है,<ref>{{cite web |author=Jungwirth, T. |type=announcement of a physics colloquium at a Bavarian university |date=28 April 2014 |title=Relativistic Approaches to Spintronics with Antiferromagnets |url=http://www.physik.uni-regensburg.de/aktuell/KollSS14/Kolloquium-Jungwirth.pdf |access-date=29 April 2014 |archive-date=29 April 2014 |archive-url=https://web.archive.org/web/20140429190040/http://www.physik.uni-regensburg.de/aktuell/KollSS14/Kolloquium-Jungwirth.pdf |url-status=dead }}</ref> विशेष रूप से जब से एंटीफेरोमैग्नेटिक सामग्री के साथ बिट्स को संग्रहीत किया जा सकता है और साथ ही फेरोमैग्नेटिक सामग्री के साथ भी संग्रहीत किया जा सकता है।सामान्य परिभाषा के बजाय 0 & nbsp; ↔ 'मैग्नेटाइजेशन ऊपर की ओर', 1 & nbsp; ↔ 'मैग्नेटाइजेशन नीचे की ओर', राज्य हो सकते हैं, उदा।<ref>This corresponds mathematically to the transition from the rotation group SO(3) to its relativistic covering, the "double group" SU(2)</ref>)।
+एंटिफेरोमैग्नेटिक भंडारण मीडिया का अध्ययन को फेरोमैग्नेटिज्म के विकल्प के रूप में किया गया है,<ref>{{cite web |author=Jungwirth, T. |type=announcement of a physics colloquium at a Bavarian university |date=28 April 2014 |title=Relativistic Approaches to Spintronics with Antiferromagnets |url=http://www.physik.uni-regensburg.de/aktuell/KollSS14/Kolloquium-Jungwirth.pdf |access-date=29 April 2014 |archive-date=29 April 2014 |archive-url=https://web.archive.org/web/20140429190040/http://www.physik.uni-regensburg.de/aktuell/KollSS14/Kolloquium-Jungwirth.pdf |url-status=dead }}</ref> विशेष रूप से जब से एंटिफेरोमैग्नेटिक पदार्थ के साथ बिट्स को फेरोमैग्नेटिक पदार्थ के साथ संग्रहीत किया जा सकता है तो सामान्य परिभाषा के अतिरिक्त, 0 'चुंबकत्व ऊपर की ओर' 1 'चुंबकत्व नीचे की ओर' अवस्थाएं हो सकती हैं, '''उदाहरण के लिए''': 0 'लंबवत-वैकल्पिक चक्रण विन्यास' और 1 'क्षैतिज-वैकल्पिक चक्रण विन्यास' हैं।<ref>This corresponds mathematically to the transition from the rotation group SO(3) to its relativistic covering, the "double group" SU(2)</ref>
-एंटीफेरोमैग्नेटिक सामग्री के मुख्य लाभ हैं:
+एंटिफेरोमैग्नेटिक पदार्थ के मुख्य लाभ हैं:
-* शून्य शुद्ध बाहरी चुंबकीयकरण के कारण आवारा क्षेत्रों द्वारा डेटा-डैमेजिंग गड़बड़ी के प्रति असंवेदनशीलता;<ref name=netzero>{{cite journal |last1=Jungwirth |first1=T. |last2=Marti |first2=X. |last3=Wadley |first3=P. |last4=Wunderlich |first4=J. |title=Antiferromagnetic spintronics |journal=Nature Nanotechnology |publisher=Springer Nature |volume=11 |issue=3 |year=2016 |issn=1748-3387 |doi=10.1038/nnano.2016.18 |pmid=26936817 |pages=231–241 |arxiv=1509.05296|bibcode=2016NatNa..11..231J |s2cid=5058124 }}</ref>
+* शून्य शुद्ध बाह्य चुम्बकत्व के कारण पथभ्रष्ट क्षेत्रों द्वारा डेटा-हानिकारक गड़बड़ी के प्रति असंवेदनशीलता।<ref name=netzero>{{cite journal |last1=Jungwirth |first1=T. |last2=Marti |first2=X. |last3=Wadley |first3=P. |last4=Wunderlich |first4=J. |title=Antiferromagnetic spintronics |journal=Nature Nanotechnology |publisher=Springer Nature |volume=11 |issue=3 |year=2016 |issn=1748-3387 |doi=10.1038/nnano.2016.18 |pmid=26936817 |pages=231–241 |arxiv=1509.05296|bibcode=2016NatNa..11..231J |s2cid=5058124 }}</ref>
-* कणों के पास कोई प्रभाव नहीं, यह बताते हुए कि एंटीफेरोमैग्नेटिक डिवाइस तत्व अपने पड़ोसी तत्वों को चुंबकीय रूप से परेशान नहीं करेंगे;<ref name=netzero/>
+* निकट कणों पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता, जिसका अर्थ है कि एंटिफेरोमैग्नेटिक उपकरण तत्व चुंबकीय रूप से इसके समीप तत्वों को परेशान नहीं करेंगे।<ref name=netzero/>
-* far shorter switching times (antiferromagnetic resonance frequency is in the THz range compared to GHz ferromagnetic resonance frequency);<ref name =adv>{{cite journal |last1=Gomonay |first1=O. |last2=Jungwirth |first2=T. |last3=Sinova |first3=J. |title=Concepts of antiferromagnetic spintronics |journal=Physica Status Solidi RRL |publisher=Wiley |volume=11 |issue=4 |date=21 February 2017 |issn=1862-6254 |doi=10.1002/pssr.201700022 |page=1700022 |arxiv=1701.06556|bibcode=2017PSSRR..1100022G |s2cid=73575617 }}</ref>
+* बहुत कम स्विचन समय (गीगाहर्ट्ज फेरोमैग्नेटिक अनुनाद आवृत्ति की तुलना में एंटिफेरोमैग्नेटिक अनुनाद आवृत्ति टेराहर्टज क्षेत्र में है)।<ref name =adv>{{cite journal |last1=Gomonay |first1=O. |last2=Jungwirth |first2=T. |last3=Sinova |first3=J. |title=Concepts of antiferromagnetic spintronics |journal=Physica Status Solidi RRL |publisher=Wiley |volume=11 |issue=4 |date=21 February 2017 |issn=1862-6254 |doi=10.1002/pssr.201700022 |page=1700022 |arxiv=1701.06556|bibcode=2017PSSRR..1100022G |s2cid=73575617 }}</ref>
-* इंसुलेटर, सेमीकंडक्टर्स, सेमीमेटल, मेटल्स और सुपरकंडक्टर्स सहित आमतौर पर उपलब्ध एंटीफेरोमैग्नेटिक सामग्री की व्यापक रेंज।<ref name=adv/>
+* विसंवाहक, अर्धचालक, अर्धधातुएं,धातुएं और अतिचालक सहित सामान्य रूप से उपलब्ध एंटिफेरोमैग्नेटिक पदार्थों का व्यापक क्षेत्र है।<ref name=adv/>
-Research is being done into how to read and write information to antiferromagnetic spintronics as their net zero magnetization makes this difficult compared to conventional ferromagnetic spintronics. In modern MRAM, detection and manipulation of ferromagnetic order by magnetic fields has largely been abandoned in favor of more efficient and scalable reading and writing by electrical current. Methods of reading and writing information by current rather than fields are also being investigated in antiferromagnets as fields are ineffective anyway. Writing methods currently being investigated in antiferromagnets are through [[spin-transfer torque]] and [[Spin–orbit interaction|spin-orbit torque]] from the [[spin Hall effect]] and the [[Rashba effect]]. Reading information in antiferromagnets via magnetoresistance effects such as [[tunnel magnetoresistance]] is also being explored.<ref>{{cite journal |last1=Chappert |first1=Claude |last2=Fert |first2=Albert |last3=van Dau |first3=Frédéric Nguyen |title=The emergence of spin electronics in data storage |journal=Nature Materials |publisher=Springer Science and Business Media LLC |volume=6 |issue=11 |year=2007 |issn=1476-1122 |doi=10.1038/nmat2024 |pmid=17972936 |pages=813–823 |bibcode=2007NatMa...6..813C}}</ref>
+शोध किया जा रहा है कि एंटिफेरोमैग्नेटिक स्पिंट्रोनिक्स की जानकारी को कैसे पढ़ा और लिखा जाए क्योंकि उनका शुद्ध जीरो चुंबकीकरण पारंपरिक फेरोमैग्नेटिक स्पिंट्रोनिक्स की तुलना में इसे मुश्किल बनाता है। आधुनिक एमआरएएम में, चुंबकीय क्षेत्रों द्वारा फेरोमैग्नेटिक क्रम का पता लगाने और हेरफेर को विद्युत प्रवाह द्वारा अधिक कुशल और मापनीय पढ़ने और लिखने के पक्ष में छोड़ दिया गया है। क्षेत्र के अतिरिक्त विद्युत द्वारा जानकारी पढ़ने और लिखने के तरीकों की भी एंटिफेरोमैग्नेटिक में जांच की जा रही है क्योंकि क्षेत्र वैसे भी अप्रभावी हैं। वर्तमान में चक्रण हॉल प्रभाव और रश्बा प्रभाव के माध्यम से चक्रण-स्थानांतरण टॉर्क और चक्रण-कक्षा टॉर्क द्वारा एंटिफेरोमैग्नेटिक की लेखन विधियों में जांच की जा रही हैं। सुरंग चुंबकीय प्रतिरोध, जैसे- चुंबकीय प्रतिरोध प्रभावों के माध्यम से चुंबकीय प्रतिरोध में पढ़ने की जानकारी का भी पता लगाया जा रहा है।<ref>{{cite journal |last1=Chappert |first1=Claude |last2=Fert |first2=Albert |last3=van Dau |first3=Frédéric Nguyen |title=The emergence of spin electronics in data storage |journal=Nature Materials |publisher=Springer Science and Business Media LLC |volume=6 |issue=11 |year=2007 |issn=1476-1122 |doi=10.1038/nmat2024 |pmid=17972936 |pages=813–823 |bibcode=2007NatMa...6..813C}}</ref>
 == यह भी देखें ==
-* इलेक्ट्रिक द्विध्रुवीय स्पिन अनुनाद
+* विद्युत द्विध्रुवीय चक्रणअनुनाद
 * जोसेफसन प्रभाव
-* मैग्नेटोरिसिस्टिव रैंडम-एक्सेस मेमोरी (MRAM)
+* चुंबकीय प्रतिरोधी याद्दच्छिक अभिगम स्मृति (एमआरएएम)
 * मैग्नोनिक्स
-* ग्राफीन#स्पिनट्रॉनिक्स के संभावित अनुप्रयोग
+* ग्राफीन स्पिनट्रॉनिक्स के संभावित अनुप्रयोग
 * रशबा प्रभाव
-* स्पिन पंपिंग
+* चक्रण पपंन
-* स्पिन-ट्रांसफर टॉर्क
+* चक्रण-स्थानांतरण टॉर्क
-* Spinhenge@घर
+* स्पिनहेंज घर
-* Spinmechatronics
+* स्पिनमेक्ट्रोनिक्स
 * स्पिनप्लास्मोनिक्स
 * वैलीट्रॉनिक्स
@@ Line 148: / Line 143: @@
 * Lecture on Spin transport by S. Datta (from Datta Das transistor)—[https://web.archive.org/web/20100501232833/http://nanohub.org/resources/5269 Part 1] and [https://web.archive.org/web/20100503010649/http://nanohub.org/resources/5270 Part 2]
-{{Electronic systems}}
+[[Category:All articles with dead external links]]
-{{emerging technologies|topics=yes|electronics=yes}}
+[[Category:Articles with dead external links from June 2016]]
-{{Authority control}}
+[[Category:Articles with invalid date parameter in template]]
-[[Category: स्पिनट्रॉनिक्स | स्पिनट्रॉनिक्स ]]
+[[Category:Articles with short description]]
-[[Category: उभरती हुई प्रौद्योगिकियां]]
+[[Category:CS1 errors]]
-[[Category: सैद्धांतिक कंप्यूटर विज्ञान]]
+[[Category:Electronics]]
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