BAGEP 2017 Ödülü – Mehmet Cengiz Onbaşlı

Alphabet’in (Google) yönetim kurulu başkanı Eric Schmidt’e göre her iki günde insanlık 2003’e kadar oluşturduğundan daha fazla veri üretmektedir. Artan veri hacmini geniş bantlar üstünden nesnelerin interneti gibi uygulamalarla aktarmak, 5 GHz ve üstü frekanslarda işlemek ve bu bilgileri küçük çiplerde saklamak ihtiyacı oluşmuştur. Günümüzün Si CMOS (complementary metal-oxide semiconductor) teknolojisi bu ihtiyaca transistör boyutları ve üretim maliyetleri nedeniyle cevap verememektedir. Mevcut teknolojilerin karşılayamadıkları ihtiyaçları karşılayabilmek amacıyla, araştırma programımızda spintronik malzemelerle hem veri depolama hem 5 GHz – 7 THz aralığında deneysel veri işleme planlanmaktadır.

Bu amacı gerçekleştirmek için Ohmik ısınmaya sebep olmayan manyetik yalıtkan ince filmler (YIG yani Y3Fe5O12) veya TmIG (Tm3Fe5O12) kullanılacaktır. Spintronikte temel bir dalga-parçacık olarak değerlendirilen magnon’lar yani elektron akımı içermeyen saf spin dalgaları veri depolama elemanlarına (her bir bit’e) ayrı ayrı okuma veya yazma sinyali ulaştıracaktır. Üç aşamalı araştırmamızın ilk bölümünde bu malzemeler ile 2 GHz – 7 THz arasında çalışan magnon dalgakılavuzları modellenip üretilecek ve test edilecektir. İkinci aşamada bu dalgakılavuzları ile girişimsel (interferometric) spin-mantık devreleri (AND, OR, NOT) üretilecektir. Üçüncü aşamada ise bu kılavuzların üstüne multiferroik (BaTiO3/Co), spin-yörünge torku yapıları (Pt/Co/AlOx), spin-iletim torku yapıları (YIG/Pt/magnetoelektrik oksit) veya vadi-tronik (YIG/WSe2) yapıları ya doğrudan ya da manyetik tünel eklemleri şeklinde üretilecek ve veri yazma-okuma özellikleri test edilecektir.