ترانزیستور با اثر اسپین-مدار (Spin-Orbit Transistor)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع ترانزیستورها (Transistor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
ترانزیستور با اثر اسپین-مدار (Spin-Orbit Transistor) :
Spin-Orbit Transistor نوع خاصی از ترانزیستور اسپینی است که در آن از برهم کنش اسپین-مدار (Spin-Orbit Coupling) برای کنترل جهت اسپین استفاده می شود. در این ترانزیستورها، به جای میدان مغناطیسی خارجی، از میدان الکتریکی مؤثر ناشی از برهم کنش اسپین-مدار (مانند اثر راشبا یا درسلهاوس) برای چرخاندن اسپین الکترون های در حال حرکت در کانال استفاده می شود.
در ترانزیستور اسپین-مدار، کانال از ماده ای با برهم کنش اسپین-مدار قوی (مانند InGaAs یا مواد توپولوژیک) ساخته می شود. با اعمال ولتاژ به گیت، می دان الکتریکی عمودی در کانال تغییر می کند و این میدان از طریق برهم کنش اسپین-مدار، یک میدان مؤثر مغناطیسی ایجاد می کند که اسپین ها حول آن می چرخند. طول چرخش (Spin Precession Length) به ولتاگ گیت وابسته است. بنابراین می توان با تنظیم ولتاژ گیت، اسپین را در رسیدن به درین دقیقا هم جهت یا مخالف جهت قطبش درین تنظیم کرد.
\[ \text{زاویه چرخش} \propto L_{ch} \cdot \alpha(V_G) \quad \text{(α ثابت راشبا)} \]مزایا: کنترل الکتریکی (بدون نیاز به آهنربا)، سرعت بالا، قابلیت مجتمع سازی. معایب: نیاز به مواد با برهم کنش اسپین-مدار قوی و طول همدوسی اسپین کافی، و کار معمولا در دماهای پایین.
این ترانزیستورها نیز در مرحله تحقیقاتی هستند و پتانسیل بالایی برای محاسبات کوانتومی و اسپینترونیک دارند.
