Как использовать спин электрона в электронике?

| NVE Corporation

Гальванические развязки компании NVE не содержат внутри привычной оптопары. Вместо нее применяется технология  «спинтроник» - нанотехнология, которая использует спин электрона, а не его заряд, для получения, хранения и передачи информации.

Дизайн NVE использует одну из двух запатентованных нано-структур: спин-зависимые туннельные переходы и гигантские магниторезисторы (GMR). Сопротивление обеих структур сильно зависит от преобладающего спина электронов в тонком слое металла. Таким образом, спин электрона может быть преобразован в электрический сигнал, совместимый с обычной электроникой.

В 2007 году Нобелевская премия по физике была вручена за открытие GMR. Секретарь Нобелевского комитета по физике отметил: «Самым важным является то, что открытие GMR положит начало спинотронике, то есть как использовать свойства вещества, в котором электроны имеют преобладающий спин. Об областях применения (например, магниторезистивная память) можно только догадываться».

Как работают обычные  оптопары: они передают сигнал светом через слой диэлектрика, который обеспечивает гальваническую развязку.

Optocoupler Operation


Оптические элементы медленные, имеют ограниченный срок эксплуатации, а слой диэлектрика не дает миниатюризировать оптопары.

Развязка IsoLoop использует спинотроники и магнетики вместо оптики для передачи данных.

IsoLoop Operation


IsoLoop изоляторы состоят из микроскопических катушек и GMR резисторов.

IsoLoop Construction


Спиновый вентиль является спинотронным GMR элементом с двумя устойчивыми состояниями сопротивления. Катушки создают магнитное поле пропорционально входному току сигнала через диэлектрическую пленку. Поле изменяет поляризацию спина элементов спинового клапана резистора и, следовательно, их сопротивление. Выход спинового клапана усиливается и преобразуется для получения изолированной копии сигнала. Таким образом, изоляторы IsoLoo pпередают сигнал магнитным полем и спином электронов, а не светом и фотонами.

Все устройство экранировано для защиты от внешних полей. Изменение потенциала земли не генерирует ток, так как является общим для обеих сторон генерирующей поле катушки. Поэтому, изменения магнитного поля не оказывают никакого воздействия, как результат получается очень большой коэффициент синфазного ослабления (CMMR) и истинная гальваническая развязка. Кроме того, для изоляции в таком устройстве можно использовать керамику, а значит качество изоляции не будет деградировать со временем.

IsoLoop изоляторы доступны в корпусах MSOP, SOIC, PDIP, 0.15" SOIC-16 и 0.3" SOIC-16 packages. Они имеют до 5 каналов на устройство, скорость до 150 Мбит/с и до 125°C максимальную рабочую температуру.

Изоляторы NVE Corporation в корпусе SOIC-16 обеспечивают изоляцию до 2500 Vrms, рабочеe напряжение 300 Vrms и с пиковым напряжением до 800 Vrms. Изоляторы доступны в различных конфигурациях входов, выходов и каналов. Так же доступна полная линейка изолированных трансиверов RS-485/RS-422/PROFIBUS.

О компании NVE Corporation

NVE является производителем электронных компонентов, специализирующимся на сочетании магнито-чувствительных материалов с интегральными схемами. Эта новая твердотельная магнитная технология характеризуется высокой чувствительностью к магнитному полю, компактными размерами и низким энергопотреблением. NVE применяет данную технологию для создания магнитных датчиков, изоляторов и MRAM памяти.

С момента своего основания в 1989 году на базе технологий от Honeywell, NVE стала признанным лидером по исследованиям магнито-чувствительных материалов. В 1994 году NVE представила первый продукт, использующий GMR материал. Эта линейка датчиков магнитного поля используется для позиционирования, магнитных носителей, измерения скорости вращения колеса и других решений.

В 1999 году NVE представила линейку IsoLoop – высокоскоростных цифровых изоляторов для связи, промышленности и компьютерных устройств. На сегодняшний день эти 100 Мбод изоляторы самые быстрые из существующих.

Сравнение позиций

  • ()