Enstaka elektroner hoppar på kommando

För första gången har forskare lyckats använda elektrisk spänning för att kontrollera riktningen på enstaka elektroners magnetfält, deras så kallade spinn. Resultaten kan ha stor betydelse för spinntronik – datorteknik som utnyttjar elektronens magnetiska egenskaper, alltså dess spinnriktning.

I försöken styrdes spinnet på en elektron i ett kolnanorör, fastsatt mellan två magnetiska ledare. Genom att variera en elektrisk spänning kunde forskarna bestämma om elektronhoppen skulle ske från eller till magneterna, och därmed om elektronen i nanoröret skulle ha uppåtriktat eller nedåtriktat spinn.

– Elektroner med uppåtriktat spinn kan tillfälligt hoppa fram och tillbaka mellan magneterna och kolnanoröret, säger Jonas Hauptmann, doktorand vid Københavns Universitet som utförde experimenten.

Försöken utfördes vid några tusendelars grader ovanför absoluta nollpunkten.

– Temperaturen måste höjas avsevärt innan metoden kan få någon praktisk tillämpning, säger Jonas Hauptmann.

Forskningen publiceras i tidskriften Nature Physics.