Кремниевая микроэлектроника приближается к физическим пределам возможностей миниатюризации: уже сейчас ширина минимального элемента микросхемы — всего около 25 атомов. Физики университетов Небраски в Линкольне и штата Нью-Йорк в Буффало предлагают решение проблемы в виде магнитоэлектрического транзистора нового типа, содержащего слой графена.

Двоичные 1 и 0 в таком транзисторе представлены направлением спина электронов, которое в графене может сохраняться, пока электрон проходит относительно большую дистанцию. Непростую задачу управления спином с меньшими затратами энергии, чем в обычном транзисторе, физики решили путем добавления слоя оксида хрома, являющегося магнитоэлектриком. Если на короткое время приложить к этому материалу ничтожно малое напряжение, направление спина атомов на его поверхности меняется на противоположное, что в свою очередь вызывает отчетливо распознаваемое изменение спина электронов в графене.

При этом, по словам ученых, помимо графена существует немало и других материалов, состоящих из одного слоя атомов, которые можно было бы задействовать в подобных транзисторах, причем некоторые из этих веществ, возможно, подходят даже лучше. Соответствующие исследования уже идут, и в итоге может появиться транзистор, намного превосходящий по характеристикам кремниевые. По оценкам ученых, переход на такие транзисторы позволит на 5% уменьшить расход электроэнергии, уходящей на питание ИТ-оборудования во всем мире.