23

М іністерство освіти і науки,

молоді та спорту України

Сумський державний університет

Методичні вказівки

до практичних робіт та самостійної і індивідуальної роботи студентів з курсу «Сучасні напрямки електроніки»

для студентів напрямку підготовки

050802 «Електронні пристрої і системи»

денної форми навчання

Суми

Сумський державний університет

2012

Методичні вказівки до практичних робіт та самостійної і індивідуальної роботи студентів з дисципліни «Сучасні напрямки електроніки» для студентів напрямку підготовки 050802 «Електронні пристрої і системи» денної форми навчання/ Укладач: І.В. Чешко

Кафедра прикладної фізики

Вступ

На сучасному етапі розвитку електроніки відділяються декілька основних напрямків, таких як: спінтроніка, магнітоелектроніка, акустоелектроніка, кріоелектроніка, біо- і хемотроніка та ін. Дані напрямки зародилися та поступово розвивалися протягом останнього сторіччя, але основним напрямком електроніки беззмінно залишалася мікроелектроніка. У наш час спостерігається перехід мікроелектроніки до наноелектроніки, а інші напрямки набули особливих перспектив. Аспекти появи, розвитку та функціонального вмісту даних нових розділів електроніки вивчаються в рамках дисципліни «Сучасні напрямки електроніки».

Метою проведення практичних робіт з дисципліни «Сучасні напрямки електроніки» є поглиблення теоретичних знань студентів отриманих при вивченні лекційного матеріалу. Практичні заняття проводяться у двох формах: у вигляді семінарів та практичних занять. На семінарах студенти готують короткі доповіді по питанням семінару. На практичному занятті передбачається теоретичне вивчення певних питань з подальшим його закріпленням шляхом розв’язання запропонованих задач.

Самостійна робота студентів з даної дисципліни полягає у теоретичному опрацюванні запропонованих літературних джерел з метою вивчення переліку питань з теми для самостійного вивчення.

Розділ 1. Практичні заняття Практичне заняття №1

спінтроніка

Питання семінару

1. Спін-клапан як основний функціональний елемент спінтроніки.

2. Різни види спін-клапанів: загальні риси та відмінності.

3. Використання спін-клапанів в сучасній електроніці.

4. Транзисторний спін-клапан.

5. Ефект спін-клапану.

6. Спіновий фільтр.

7. Новітні розробки спін-клапанних структур на основі напівпровідників та наноматеріалів.

8. Застосування спін-клапанів як датчиків магнітного поля, обертання та біосенсорів.

Методичні рекомендації

При підготовці до семінару по темі «Спінтроніка» слід звернути увагу на те що основні явища що лежать в основі роботи спін-клапанів є гігантський магнітоопір, тунельне магний магнітний опір, спінова інжекція та спіновий перенос заряду.

Спін-клапан – це приладова структура, що може бути самостійним або частиною більш складного електронного пристрою. На сьогодні вже існують такі пристрої на основі спін-клапанів: головки зчитування жорстких дисків, сенсори магнітного поля, сенсори обертання, біосенсори, спінова пам'ять, спінові світлодіоди та спінові польові транзистори.

Крім поширених спін-клапаних структур на основі металевих плівок у спінтроніці розпочинають застосовувати і спін-клапани на основі напівпровідникових, діелектричних, молекулярних, графенових матеріалів.

Застосування спін-клапанів в елементах пам’яті сформувало окремий напрям розвитку обчислювальної техніки - спінової логіки, та зробило можливим подальший розвиток ідеї квантових обчислень.