日本大阪大學在日前發表利用半導體材料-鍺（Ge），開發了一項自旋電子學（Spintronics）方面的電子裝置新技術，並達成了在室溫環境下消費電力降至10分之1、性能指數提高100倍之世界最高性能。
目前半導體自旋電子裝置相關研究在全球展開，2011年時即有第一次觀測到低溫環境下在鍺（Ge）內部自旋傳導的相關報告被提出。但是在進行自旋注入（Spin Injection）、自旋傳導的實證實驗時，由於高電阻絕緣體層的存在，需要大電壓驅動成為待解決的課題。此外，要同時達到低消耗電力與高性能也具有困難度。
大阪大學的研究團隊曾經利用半導體Ge與高性能自旋電子材料-哈斯勒合金磁石（Heusler Alloy）直接接合而成的低接合電阻電極構造，在Ge電子裝置中生成純自旋流，成功地進行了傳輸。然而仍存在著自旋傳導裝置的室溫磁電阻率降至非常小0.001%以下的問題。
根據近期的研究顯示，已確認在哈斯勒合金磁石與Ge的接合介面產生了數nm領域的原子間相互擴散，進而造成磁石電極的性能劣化，此結果也促使自旋傳導裝置性能劣化的問題。
在此次的研究中，大阪大學將鐵（Fe）原子插入哈斯勒合金磁石與Ge接合介面的數個原子層中，抑制了原子的相互擴散，也因此促使哈斯勒合金磁石的高品質化、高性能化。且因為哈斯勒合金磁石的高品質化，確認在自旋注入的過程中，能帶（Energy Band）的對稱性配對（Symmetry Matching）能有效地發揮作用。因此在室溫環境下的性能指標（電阻率）增大了100倍，消費電力僅有10分之1，達到了世界最高等級的性能。
大阪大學在研究中採用的電極構造達到了比過去減少好幾位數的低接合電阻值，並完成了低消耗電力且高效率半導體之自旋注入技術的實證。在物聯網（IoT）、人工智慧（AI）等技術不斷發展的過程中，大阪大學的新技術將可望有助於室溫下動作之半導體自旋電子裝置的開發，並進一步促進電子機器的低消耗電力化。