隨著我們的設備變得更小、更快、更節能，并且能夠容納更多的數據，自旋電子學可能會幫助延續這一趨勢。電子學是基于電子流的，而自旋電子學是基于電子的自旋。

電子具有自旋自由度，這意味著它不僅持有電荷，而且變現得像一塊小磁鐵。在自旋電子學中，一項關鍵任務就是使用電場來控制電子自旋，并在任何給定方向上轉換磁鐵的北極。

自旋電子場效應晶體管利用了所謂的Rashba或Dresselhaus自旋-軌道耦合效應，這表明可以通過電場控制電子自旋。雖然該方法有望實現高效和高速計算，但在該技術真正發揮其效應、實現微型化但仍功能強大，并具環保性之前，仍然必須克服某些挑戰。

幾十年來，科學家們一直試圖利用電場來控制室溫下的自旋，但實現有效控制一直是未能達成。最近倫斯勒理工學院（Rensselaer Polytechnic Institute）的Jian Shi和Ravishankar Sundararaman以及加州大學圣克魯斯分校（University of California at Santa Cruz）的Yuan Ping領導的研究團隊在解決上述問題方面邁出了一步。

材料科學與工程副教授Shi博士表示：“大家都希望Rashba或Dresselhaus磁場足夠大，以使電子快速旋轉。如果磁場較弱，電子自旋會緩慢前進，并且需要花費太多時間來打開或關閉自旋晶體管。然而，如果內部磁場布置不好，通常會導致電子自旋控制不佳。”

該團隊展示了，具有獨特晶體對稱性和強自旋-軌道耦合的鐵電范德華層狀鈣鈦礦晶體是一種很有希望的模型材料，用于實現室溫下的Rashba-Dresselhaus自旋物理。其非易失性和可重構的自旋相關室溫光電特性可能激發一些重要設計原則的開發，以制造出室溫自旋場效應晶體管。

材料科學與工程副教授Sundararaman博士表示，模擬結果表明，這種材料可帶來令人興奮的結果。他表示：“材料內部磁場同時很大，并且在一個方向上完全分布，這使得自旋可以按預期、完美地旋轉。這是使用自旋進行可靠傳輸信息的關鍵要求。”

Shi博士總結道：“這是向讓自旋晶體管實際面世邁出的重要一步。”