La tecnología de la espintrónica se basa en el espín intrínseco de los electrones. A medio plazo está destinado a reemplazar la electrónica como base de los dispositivos técnicos. El científico de DESY, Lars Bocklage, ha descubierto una nueva forma de producir corrientes de giro ultrarrápidas. Sus cálculos, que ahora se han publicado en el Cartas de revisión física , sugieren que la corriente de espín puede operar a frecuencias de terahercios, mil veces más rápido que las velocidades alcanzables en este momento.

El giro es una propiedad de la mecánica cuántica del electrón y una medida de su momento angular intrínseco. Como la carga eléctrica de un electrón en la electrónica, su giro también se puede utilizar para procesar o almacenar información. Este campo de investigación se conoce como espintrónica, en analogía con la electrónica. Los dispositivos espintrónicos ya se utilizan hoy en día para las cabezas de lectura de los discos duros y para los sensores magnetorresistivos. Sin embargo, spinelectronics es una nanotecnología pura, porque las corrientes de espín solo viajan distancias extremadamente cortas antes de perder la información que transportan. Sin embargo, La espintrónica podría algún día reemplazar la electrónica por completo y procesar señales no solo de manera extremadamente rápida sino también de manera muy eficiente desde el punto de vista energético. Esto es porque, a diferencia de la electrónica, los electrones no tienen que fluir como una corriente en la espintrónica, produciendo calor residual y consumiendo así energía.

Como corrientes eléctricas, Las corrientes de espín pueden crearse mediante campos magnéticos fluctuantes. También se puede "bombear" una corriente de espín desde un material magnético a un material no magnético vecino; la corriente de espín también existe dentro del otro material a cierta distancia. El efecto es particularmente pronunciado cuando el material magnético es excitado por un campo magnético externo en su frecuencia de resonancia. Por lo general, se encuentra alrededor de unos pocos gigahercios, la frecuencia a la que se operan los dispositivos de comunicación móvil o los procesadores informáticos de hoy en día. Un gigahercio (GHz) corresponde a mil millones de oscilaciones por segundo, un terahercio (THz) es mil veces más rápido, es decir, un billón de oscilaciones por segundo.

Los cálculos de Bocklage muestran que se pueden producir corrientes de espín ultrarrápidas a frecuencias mil veces más altas de lo que ha sido posible hasta ahora. Asombrosamente, la corriente de giro no cae a cero, incluso cuando la excitación no se maneja a la frecuencia resonante. "La rápida fluctuación temporal en la magnetización compensa la disminución en la amplitud de la magnetización, "explica Bocklage." Esto conduce a una corriente de espín sostenida a frecuencias muy altas, que se estabiliza en alrededor del diez por ciento de la corriente de frecuencia resonante. Al excitarlo con radiación de terahercios, como lo utilizan ahora los escáneres de cuerpo entero en los aeropuertos y para el que se están desarrollando fuentes intensas en la investigación láser moderna, la corriente de espín de THz puede ser incluso mayor ". Otra ventaja es que la corriente de espín de terahercios oscila al unísono con el campo magnético que estimula la magnetización. Esto significa que la corriente de espín se puede controlar completamente externamente a través del campo magnético de THz.