自旋电子学和计算机硬件产业

？1988年发现的巨磁电阻(gmr)效应，是基于自旋的新电子学的开始.文章介绍观察效应的物理基础，以及这些效应和材料在信息存储上的应用.gmr硬盘(hdd)已经形成了数十亿美元的工业；其后发现的室温隧道磁电阻(tmr)效应已用于制造新的磁随机存储器(mram)，它正在开创另一个数十亿美元的工业.自旋电子学研究的物理对象是自旋向上和自旋向下的载流子，而传统半导体电子学的对象是电荷为正和电荷为负的载流子，即空穴和电子.电子自旋特性进入半导体电子学，为新的器件创造了机会.为了成功地将电子自旋结合到半导体微电子技术中去，需要解决磁性原子自旋极化状态的控制，以及自旋极化载流子电流的有效注入、传输、控制、操纵和检测.评述了基于电子自旋的新器件原理、新材料的探索以及自旋相干态的光学操纵.