در طول چند دهه‌ی اخیر ترانزیستورها از طریق حرکت الکترون‌ها کار انتقال اطلاعات را در رادیو، تلویزیون و دیگر دستگاه‌ها به عهده داشته‌اند. اخیراً دانشمندان دریافته‌اند با استفاده از خاصیت دیگر الکترون یعنی چرخش اسپینی، مصرف ترانزیستورها کم و سرعتشان افزایش می‌یابد؛ این در حالی است که گرمای کمتری نیز تولید می‌کنند.
ساخت نقطه‌ی تماس کوانتومی برای کنترل اسپین الکترون
در طول چند دهه‌ی اخیر ترانزیستورها از طریق حرکت الکترون‌ها کار انتقال اطلاعات را در رادیو، تلویزیون و دیگر دستگاه‌ها به عهده داشته‌اند. اخیراً دانشمندان دریافته‌اند با استفاده از خاصیت دیگر الکترون یعنی چرخش اسپینی، مصرف ترانزیستورها کم و سرعتشان افزایش می‌یابد؛ این در حالی است که گرمای کمتری نیز تولید می‌کنند. نتایچ این تحقیقات در قالب رشته‌ی جدید الکترونیک اسپینی یا اسپینترونیک می‌تواند انقلابی را در توسعه‌ی ادوات جدید در تولید نیمه‌‌هادی‌‌های اکسید فلزی مکمل (complementary metal-oxide-semiconductor)) ایجاد کند. محققان دانشگاه سینسیناتی موفق به کنترل اسپین الکترون‌ها از طریق ساخت یک نقطه ی تماس کوانتومی شده‌اند.
تاکنون دانشمندان سعی کرده‌اند که ترانزیستورها اسپینی را با کمک مواد فرومغناطیس انجام دهند؛ اما با کوچک‌تر شدن ترانزیستورها استفاده از مواد فرومغناطیس کار طراحی ترانزیستورها را پیچیده‌تر کزده‌‌است؛ بنابراین چرخش اسپینی به‌‌عنوان روشی جایگزین در پروژه‌ی یک گروه تحقیقاتی در دانشگاه سینسیناتی استفاده شد. بهترین روش برای کنترل اسپین استفاده از نیروی الکتریکی است؛ مانند اعمال ولتاژ و قطع آن به‌‌عنوان سوئیچ خاموش و روشن. در واقع با استفاده از اسپینترونیک دیگر نیازی به استفاده از مواد فرومغناطیس نیست.
گروه تحقیقاتی دکتر دبری و پروفسور مارک کای (از گروه مهندسی الکترونیک و کامپیوتر) موفق به ساخت یک نقطه‌ی تماس کوانتومی، یک سیم کوانتومی کوچک، از جنس آرسناد ایندیوم شدند، سپس با اعمال ولتاژ و تنظیم آن جریانی را تولید کردند که الکترون‌ها در آن دارای اسپین یکسان هستند. تصویر سمت چپ مربوط به میکروگراف گرفته‌‌شده از نقطه‌ی تماس کوانتومی است که الکترون‌های بدون پلاریزاسیون (برخی اسپینها بالا برخی پایین) وارد آن شده و از سمت راست به‌صورت پلاریزه‌‌شده (دارای اسپین بالا) خارج می‌شوند. تصویر سمت راست مربوط به توزیع پلاریزاسیون اسپینها در نقطه‌ی تماس کوانتمی است. کلید اصلی انجام این آزمایش این است که نیروی اعمالی باید نامتقارن باشد که این امر با تنظیم ولتاژ گیت قابل استحصال است. این ناتقارن بودن موجب می‌گردد که الکترون با محیط اطرافش از طریق جفت شدن اسپین- اربیتال برهم‌کنش داده، پلاریزه گردد و این جفت شدن منجر به شروع تغییر اسپین شده، برهم‌کنش الکترون- الکترون کلمبی نیز آن را افزایش می‌دهد.
کنترل الکترونیکی اسپین یکی از مفاهیم اصلی در توسعه‌ی ادوات اسپینی در آینده خواهد بود و این آزمایش اولین گام محسوب می‌شود. گام بعدی می‌تواند انجام آزمایش در دماهای بالاتر باشد که به شرایط واقعی نزدیک‌تر است که این کار با استفاده از مواد مختلفی نظیر آرسناد گالیم قابل انجام است.
