在能源危机不断升级的时代，世界正处于自旋电子技术变革的边缘，有望实现超低功耗和卓越的性能。为了说明潜力，请考虑以下情况：AlphaGo在2016年著名的围棋比赛中消耗的电量相当于100户家庭每天的用电量。到2021年，特斯拉的自动驾驶AI需要十倍以上的学习能力。

为了响应这种不断增长的需求，韩国标准科学研究院(KRISS)率先推出了世界上第一个能够控制斯格明子的晶体管。这一突破为下一代超低功耗设备的开发铺平了道路，预计将为量子和人工智能研究做出重大贡献。研究结果发表在《先进材料》杂志上。

排列成涡旋状自旋结构的Skyrmions是独一无二的，因为它们可以微型化到几纳米，使它们能够以极低的功率移动。这一特性将它们定位为自旋电子学应用发展的关键要素。

电子工程在21世纪的爆炸性增长可以追溯到1947年美国贝尔实验室发明晶体管。作为电流的放大器和开关，晶体管在电子工程领域一直发挥着举足轻重的作用。2009年skyrmion的发现引发了对基于skyrmion的晶体管的广泛研究，但缺乏控制skyrmion运动的必要技术阻碍了这些努力。

KRISS新开发的skyrmion晶体管克服了这一瓶颈，该晶体管利用专有技术以电子方式管理磁性材料中产生的skyrmion的运动。这种创新的解决方案可以精确控制skyrmion流动或停止，类似于传统晶体管调制电流的方式。

管理磁性斯格明子运动的一个关键方面在于控制磁各向异性，这会影响斯格明子的能量。先前的研究试图通过设备内的氧气运动来调节磁各向异性，但未能实现统一控制。

为了克服这一挑战，KRISS量子自旋团队开发了一种突破性的方法来统一控制磁各向异性，这标志着skyrmion晶体管实验实施的世界首创。

这一里程碑代表了自旋电子设备的又一项基础技术，继该研究所2021年在skyrmions的生成、删除和移动方面取得的成就。自旋电子晶体管的出现将加速基于自旋电子学的设备的发展，例如神经形态和逻辑设备，这些设备在功耗、稳定性和速度方面比传统电子设备具有显着优势。

KRISS量子技术研究所所长ChanYongHwang博士说：“韩国主要公司正在将重点转向利用自旋电子学超越当前硅半导体限制的下一代半导体。我们计划推进自旋电子学相关技术进一步并将它们整合到下一代半导体设备和量子技术中。”

KRISS高级研究员SeungmoYang博士在回顾这一成就的意义时说：“晶体管点燃了20世纪的数字革命。现在，skyrmion晶体管有望催化类似的转变，推动自旋电子学技术的发展21世纪的革命。”

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