Rinmann Yeşili’ adlı bu boya, gerek yüksek maliyeti, gerekse renginin kanvasta silik gözükmesi nedeniyle zamanın ressamları tarafından tercih edilmemişti. Ancak, şimdi bu boyanın 21’inci yüzyılın en önemli parçalarından yarıiletkenlerde kullanılması gündemde.

‘SPIN’ TEKNİ?İ VE MANYETİK GÜÇ
Araştırmayı yürüten University of Washington uzmanı Daniel Gamelin, çipin içindeki bazı parçaların son derece soğuk (cryogenic) ortamda işlemesi gerektiğini, bunun da çipe yüklenen işi artırdığını vurguluyor. Geleneksel elektronik yöntemlerinde, işlemlerin yapılması veya verinin depolanması elektronların hareket ve birikim esasına dayanıyor. Spintronik tekniği ise, elektronların (İngilizce tabiriyle ‘spin’) kendi etrafında hızla dönmesi ilkesini temel alıyor, bu ise temelde manyetik güce dayanıyor. Manyetik güç arttıkça, ‘spin’ gücü de artıyor.

SPİNTRONİK SİSTEMLER UMUT VAAD EDİYOR
Spintronik sistemler, teorik olarak, geleneksel elektronikten daha hızlı olurken daha az güç harcıyor.

Çiplerin gelecekte daha ne kadar küçüleceği bir soru işareti. Bilgisayar endüstrisi, daha hızlı ve küçük çipler üretmek konusunda ciddi baskı altında.

Bu teknoloji halen bazı sabit disklerde ve bilgisayar belleklerinde kullanılıyor. Spintronik sistemlerin hedefi, elektronların manyetizmasının manipulasyonu ile işleyen yarıiletkenler yaratmak. Tabiatiyle rekabet baskısıyla bilgisayarlar hızlandıkça ve küçüldükçe, onları işleten çiplerinde küçülürken güçlenmesi gerekiyor. Ancak, konvansiyonel çip üretim tekniklerinin mevcut teknolojiler çerçevesinde belli fiziksel limitleri var; sonsuza dek küçülmek mümkün değil.

ISI PROBLEMİ ÇÖZÜLMEYİ BEKLİYOR
İşte spintronik sistemler bu noktada bilgisayarların imdadına yetişiyor, zira bu sayede elektronlar yer değiştirmeden kendi yerlerinde hız kazanabiliyor. Araştırmacılar bir çözüm olarak, geleneksel silikon çiplere manyetik bir element takviyesi yapmayı denedi. Ancak, şimdiye dek bu mantıkla üretilen çiplerin mutlaka düşük ısılarda, -200 santigrat derece’de çalışması gerekiyor. Bu da günlük kullanımda çalışacak bir cihaz için pratik olmayan bir koşul.

Kullanılabilir bir spintronik mekanizma kurabilmek için yarıiletkenin manyetize edilmesi ve bunun oda ısısında sabitlenmesi gerekiyor. Gamelin, manyetik özelliklerini oda ısısında yitirmeyecek maddelere odaklandıklarını belirtiyor. Kobalt yeşili ise, oda ısısında çalışmaya olanak sağlayacak bir madde olarak öne çıkıyor.

MANYETİK ÖZELLİKLERİN KORUNMASI
Gamelin bu eski boyayı yeni bir teknik olarak çip üretimine entegre etmek için, yarıiletkenlerde kullanılan çinko-oksit (ZnO2) kullandı. Bu sayede bazı çinko iyonlarını kobaltın kendi iyonları ile değiş tokuş etti.

University of Washington profesörü Daniel Gamelin.

Kobalt çinko buharına maruz bırakıldı ve böylece kobalt iyonları sıralı hale getiriyor. Sıralı hale gelen kobalt iyonları da manyetikleşmiş oldu. Daha sonra çip ısıtılarak oda ısısına getirildiğinde ise manyetik özelliklerin kaybolmadığı gözlemlendi. Gamelin bu süreci şöyle özetliyor; “Kobalt boya ile manyetizmanın birleştirilmesi çipler için bir umut olabilir.” Gamelin, bir sonraki aşamada aynı işlemi en yaygın çip maddesi silikon ile deneyecek.