Исследователи университета Майами (University of Miami) и университетов Токио и Тохоку (University of Tohoku), Япония, разработали «спиновый аккумулятор» (spin battery), который «заряжается» при воздействии сильного магнитного поля на наномагниты в туннельных магниторезистивных элементах (MTJ). Результаты исследования опубликованы в последнем номере журнала Nature.
Stewart E. Barnes, физик из университета Майами, объяснил, как можно накапливать и хранить энергию в магнитах и преобразовывать ее в электрическую без промежуточных химических реакций. Действие похоже на то, как если завести пружину игрушечного автомобиля, которая, раскручиваясь, приведет машину в движение. Роль пружины в данном случае выполняют наномагниты в MTJ элементах, а заводного механизма – сильное магнитное поле..
«Мы предполагали обнаружить подобный эффект, но устройство генерирует напряжение, которое превосходит ожидаемое более чем в 100 раз и делает это в течении нескольких десятков минут, а не миллисекунд, как ожидалось» – говорит Barnes. «Противоестественность происходящего подводит нас к теоретическому пониманию того, что в действительности происходит.»
Секрет технологии – в использовании наномагнитов для создания электродвижущей силы. Спиновый аккумулятор преобразует магнитную энергию непосредственно в электрическую, без каких-либо промежуточных химических реакций. Электрический ток, получаемый в этом процессе, авторы называют «спиновым поляризационным током» (spin polarized current), а новую технологию – «спинтронной» (spintronics).
Открытие поможет лучше понять работу магнитов в MJT и найти им применение в электронике. Хотя экспериментальный образец имеет микронные размеры и не способен заставить светиться даже светодиод, энергия, сохраненная таким способом, имеет потенциал для использования в электромобилях, считает Barnes.
По материалам Science Daily