自旋電子材料市場(chǎng)潛力大 研發(fā)面臨諸多挑戰(zhàn)

　　自旋電子材料，是一種具有較高電子極化率、較長(zhǎng)電子自旋弛豫時(shí)間的材料，可利用電子的自旋和磁矩來(lái)傳輸信息。自旋電子材料處理數(shù)據(jù)速度快，并可實(shí)現(xiàn)運(yùn)算與存儲(chǔ)同步進(jìn)行，其工作效率大幅提高；自旋電子材料能耗低，理想條件下只產(chǎn)生自旋電流不產(chǎn)生電荷電流，不排放熱量與污染物；自旋電子材料可以與傳統(tǒng)電子器件兼容。自旋電子材料是新一代電子信息技術(shù)用材料中最具發(fā)展?jié)摿Φ囊环N。

 

　　根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2021-2025年自旋電子材料行業(yè)深度市場(chǎng)調(diào)研及投資策略建議報(bào)告》顯示，信息時(shí)代背景下，隨著科技進(jìn)步，高性能、低功耗電子材料需求迫切。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸是利用電子脈沖傳遞二進(jìn)制信號(hào)，自旋電子材料數(shù)據(jù)傳輸方式與之不同，是通過電子的自旋方向來(lái)傳遞信息，速度快且能耗低，可以應(yīng)用在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、通用存儲(chǔ)器、量子計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、傳感器、飛行器控制系統(tǒng)等眾多領(lǐng)域。

 

　　由于自旋電子材料性能優(yōu)異，其研究不斷深入，能夠作為自旋電子材料使用的產(chǎn)品種類多樣，理論上可以應(yīng)用的材料類型主要有：磁性金屬、拓?fù)浣^緣體、磁性半導(dǎo)體、半金屬鐵磁體、半金屬反鐵磁體、半半導(dǎo)體、自旋無(wú)能隙半導(dǎo)體、雙極磁性半導(dǎo)體、反鐵磁自旋電子學(xué)材料等。自旋電子材料的設(shè)計(jì)、開發(fā)、驗(yàn)證需要大量的資金、時(shí)間及人才。

 

　　自旋電子材料的研發(fā)面臨著諸多挑戰(zhàn)，但其在推動(dòng)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面具有重要作用，因此研究成果不斷增多。Sc2C(OH)2是直接帶隙半導(dǎo)體，中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所核能材料工程實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，Sc2C(OH)2向Sc2CO2轉(zhuǎn)化過程中，會(huì)發(fā)生兩側(cè)近鄰位置依次脫氫、C原子和Sc原子結(jié)構(gòu)重排現(xiàn)象，當(dāng)層兩側(cè)氫原子不對(duì)等時(shí)，結(jié)構(gòu)具有較高的電子自旋極化率，此材料是一種優(yōu)異的自旋電子器件材料。

 

　　我國(guó)自旋電子材料研究機(jī)構(gòu)與高校還有西安交通大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、東華大學(xué)、濟(jì)南大學(xué)、宿州學(xué)院等。新思界行業(yè)分析人士表示，我國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，生產(chǎn)規(guī)模龐大，但一直以來(lái)在關(guān)鍵材料研發(fā)與生產(chǎn)方面與美國(guó)、日本等國(guó)家相比差距較大，不利于我國(guó)企業(yè)提高核心競(jìng)爭(zhēng)力，因此新型電子材料研發(fā)需求迫切。在此背景下，自旋電子材料研發(fā)受關(guān)注度將不斷提高，但其技術(shù)瓶頸突破難度大，距離產(chǎn)業(yè)化發(fā)展還需較長(zhǎng)時(shí)間。

 

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