كل إلكترون يشبه قمة دوارة: فهو يدور حول محوره. هذا الدوران يُسمى السبين. في الإلكترونيات التقليدية لا يُستخدم السبين — فقط الشحنة. لكن هذا إهمال: إذا تعلمنا التحكم في السبين، ستصبح الرقائق أسرع وأكثر كفاءة في استهلاك الطاقة. المشكلة أن السبين في السيليكون — المادة الأساسية في الإلكترونيات — يضيع بسرعة، خاصة في سيليكون النوع p حيث تكون ناقلات الشحنة هي "الثقوب".
باحثون من اليابان وجدوا طريقة لإطالة عمر السبين. أخذوا طبقة من السيليكون من النوع p ووضعوا فوقها مادة مغناطيسية Mn2CoAl — وهي تنتمي إلى ما يسمى أشباه المعادن السبينية بدون فجوة طاقية. بينهما طبقة رقيقة من أكسيد المغنيسيوم تساعد الإلكترونات ذات السبين المطلوب على العبور إلى السيليكون. النتيجة: مسار يسافر فيه السبين دون أن يضيع.
قاس العلماء مدة بقاء السبين. عند درجة حرارة الغرفة — 0.68 نانوثانية. هذا قصير، لكنه كافٍ لنقل إشارة لمسافة حوالي ميكرون. عند التبريد إلى 5 كلفن، يعيش السبين لفترة أطول — 4.11 نانوثانية. تبين أن الاعتماد على درجة الحرارة ضعيف، مما يشير إلى آلية استرخاء خاصة — بير–أرونوف–بيكوس. ببساطة، السبين يضيع بسبب التفاعل مع "الثقوب" وليس بسبب الشوائب.
النتيجة مهمة للمستقبل: إذا أمكن الحفاظ على السبين في السيليكون عند درجة حرارة الغرفة، يمكن بناء ترانزستورات سبينية وذاكرة تستهلك طاقة أقل بكثير. السيليكون موجود بالفعل في كل مصنع — لا حاجة لاختراع مواد جديدة، يكفي إضافة طبقة مغناطيسية.
مادة Mn2CoAl هي شبه معدن سبيني: فيها الإلكترونات ذات اتجاه سبين واحد تتحرك بحرية، بينما تلك ذات الاتجاه الآخر لا تتحرك. إنها مثل بوابة في مترو الأنفاق تسمح بالمرور في اتجاه واحد فقط.