ИСТИНА

Сверхпроводниковая спинтроника является новой областью в наноэлектронике квантовых систем, которая появилась в 21 веке и активно развивается последние годы. Её основной идеей, как и в обычной спинтронике, является использование переноса спина электронов для хранения и обработки информации, но реализованная в сверхпроводящих контурах при низкой температуре. Тенденция к миниатюризации элементов электронных цепей, наблюдающаяся последние десятилетия, до недавнего времени хорошо описывалась эмпирическим правилом Мура: каждые 18 месяцев количество элементов интегральной схемы удваивается. Однако сейчас становится очевидным, что дальнейшее увеличение степени интеграции коммерческих наноэлектронных изделий перестало быть возможным. Первая причина, чисто технологическая - невозможность эффективного отвода тепла, выделяемого в единице объема (площади) интегральной схемы. Вторая проблема - фундаментальная: при достижении определенных размеров (очень грубая оценка - порядка 10 нм) процесс протекания электрического тока в таких сверхминиатюрных элементах уже не подчиняется законам классической физики, и в роль вступают качественно новые квантовые явления, нарушающие штатный режим работы устройства. Решением этих проблем мог бы быть отказ от использования десятилетиями отработанных методов КМОП (комплементарная структура металл-оксид-полупроводник), и переходом на сверхпроводящие материалы. Будет дан обзор существующих направлений развития сверхпроводниковой наноэлектроники, включая магнитную память, Джозефсоновскую логику, кубиты, и квантовые компьютеры. Эта новая область призвана решать следующие задачи: энергосбережение, миниатюризация элементов, их быстродействие, и наконец, обеспечение работы принципиально нового типа устройств – квантовой логики. В заключение расскажу о нашей последней разработке – сверхпроводниковых спиновых вентилях нового типа.