El campo de la espintrónica se centra en el comportamiento del transporte de espín en metales magnéticos, y los principales hallazgos en esta área tienen importantes implicaciones para el campo de la electrónica. Esto se debe a que la electrónica convencional considera principalmente la carga de electrones, mientras que la espintrónica permite explotar el espín del electrón. Uno de los avances más importantes en la espintrónica ha sido la introducción de grados de libertad de giro en los semiconductores, que son componentes esenciales de las aplicaciones electrónicas y fotónicas modernas. Sin embargo, la mayoría de los experimentos que investigan la manipulación de espín en semiconductores se han realizado bajo campos magnéticos elevados y a temperaturas criogénicas.

Recientemente, Nozomi Nishizawa y Hiro Munekata y colegas, del Instituto de Investigación Innovadora, Instituto de Tecnología de Tokio, examinó el comportamiento de los diodos emisores de luz (LED) polarizados por espín a temperatura ambiente y sin un campo magnético externo. Por eso, lograron el resultado inesperado de una electroluminiscencia (EL) casi puramente polarizada circularmente (CP).

Los LED utilizados en el estudio contenían una heteroestructura doble epitaxial (estructura tipo sándwich) de AlGaAs / GaAs / AlGaAs, una barrera de túnel de AlOx cristalino (para estabilidad eléctrica durante el funcionamiento), y un inyector de rotación en plano de Fe policristalino. Durante la operación, se inyectaron espines de un tipo determinado en el dispositivo. Luego, la relajación de los giros hizo que estos giros se dispersaran y adoptaran otras orientaciones ortogonales. Posteriormente se produjo una recombinación radiativa, que se observó en forma de emisión linealmente polarizada.

Los experimentos con los chips LED mostraron que una mayor densidad de corriente generaba un aumento en la intensidad de emisión. Nishizawa y sus colaboradores también notaron que la diferencia entre los componentes EL de la mano izquierda y la derecha aumentaba con la densidad de corriente. Específicamente, la intensidad del componente minoritario zurdo disminuyó con el aumento de la densidad de corriente, mientras que el del componente mayoritario diestro aumentó linealmente. Por lo tanto, cuando la densidad de corriente era suficientemente alta (~ 100 A / scm), se consiguió una CP casi pura. Investigando este comportamiento con más detalle, los investigadores encontraron que el dopaje de tipo p en la capa activa permitía la observación de CP, que surgieron de procesos no lineales dependientes de espín que se produjeron a una densidad de corriente suficientemente alta.

En el futuro, Se aplicarán densidades de corriente más altas para dilucidar el mecanismo detrás de estos procesos no lineales e investigar la posibilidad de emisión estimulada de PC en otras geometrías. También existen otras vías importantes de investigación, p.ej., posibles aplicaciones de LED de giro en comunicaciones ópticas seguras, diagnóstico de cáncer, y formación de imágenes de núcleos ópticamente mejorada.