Page 4 - Spin Transport and Spintronics
P. 4
คำนำ iii
คำนำ
อุตสาหกรรมบันทึกข้อมูลเชิงแม่เหล็กเข้ามามีบทบาทอย่างมากต่อการดำเนินชีวิตและเศรษฐกิจ
ในยุคการเปลี่ยนผ่านสู่ดิจิทัล การขยายตัวอย่างต่อเนื่องของฐานข้อมูลขนาดใหญ่ทำให้อัตราการรับ
ส่งข้อมูลมีการเติบโตแบบก้าวกระโดด การพัฒนาอุปกรณ์สปินทรอนิกส์ซึ่งเป็นการนำคุณสมบัติของ
สปินมาประยุกต์ใช้และควบคุมการทำงานของอุปกรณ์หน่วยความจำเพื่อการจัดเก็บข้อมูลจึงเป็นส่วน
หนึ่งที่เข้ามาช่วยรองรับการเติบโตของข้อมูลขนาดใหญ่นี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุปกรณ์บันทึกข้อมูลเชิง
แม่เหล็กซึ่งเป็นวิธีการหลักของการจัดเก็บข้อมูลแบบคลาวด์จำเป็นต้องได้รับการออกแบบที่เหมาะ
สมเพื่อให้มีขนาดที่เล็กลงแต่สามารถจัดเก็บข้อมูลได้มากขึ้น ใช้พลังงานต่ำ และมีอัตราการถ่ายโอน
ข้อมูลสูง นอกจากนี้การเติบโตของอุตสาหกรรมบันทึกข้อมูลซึ่งเป็นหนึ่งในอุตสาหกรรม s-curve ส่ง
ผลอย่างมากกับเศรษฐกิจของประเทศ การพัฒนาบุคลากรที่มีความเชี่ยวชาญเพื่อรองรับการเติบโต
ของอุตสาหกรรมนี้จึงเป็นกลไกและส่วนสำคัญในการขับเคลื่อนเศรษฐกิจของประเทศด้วยนวัตกรรม
(innovation-driven economy) สู่การเติบโตและพัฒนาประเทศอย่างยั่งยืน
การออกแบบอุปกรณ์สปินทรอนิกส์ เช่น ฮาร์ดดิสก์ไดร์ฟ หน่วยความจำแบบเรซแทรค และ
หน่วยความจำเข้าถึงแบบสุ่มเชิงแม่เหล็ก เพื่อให้มีค่าความจุข้อมูลที่สูงและมีประสิทธิภาพการทำงานที่
ดี จำเป็นต้องอาศัยหลักการและความรู้ทางวิศวกรรมและฟิสิกส์เป็นอย่างมาก ผู้เขียนตระหนักถึงความ
สำคัญของการพัฒนาการเรียนการสอนให้เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากจะพัฒนาองค์ความรู้
ด้านวิชาการให้แก่นิสิต นิสิตยังสามารถต่อยอดและนำองค์ความรู้ต่างๆ ไปบูรณาการเพื่อการประยุกต์
ใช้กับปัญหาที่เกิดขึ้นจริงในอุตสาหกรรม ดังนั้นผู้เขียนได้จัดทำตำราเล่มนี้จากเอกสาร งานวิจัยต่างๆ
รวมทั้งงานวิจัยของผู้เขียนและจากประสบการณ์การทำงานร่วมกับภาคอุตสาหกรรม เพื่อใช้ประกอบ
การเรียนการสอนในรายวิชา 0204 664 การส่งผ่านของสปินและสปินทรอนิกส์ (Spin Transport
and Spintronics) ซึ่งเป็นวิชาเอกเลือกของหลักสูตรปรัชญาดุษฎีบัณฑิต (ฟิสิกส์) เนื้อหาในตำราเล่มนี้
ประกอบด้วยเนื้อหาเชิงทฤษฎีเพื่อปูพื้นฐานความรู้ความเข้าใจเรื่อง ปรากฏการณ์ความต้านทานเชิงแม่
เหล็ก การส่งผ่านของสปินและอิเล็กตรอน สมการการเคลื่อนที่แบบแพร่กระจาย ปรากฏการณ์สปินท
อร์ค แบบจำลองการสะสมของสปิน และการส่งผ่านของสปินในโครงสร้างวัสดุแม่เหล็ก จากนั้นจะมี
การนำองค์ความรู้ดังกล่าวมาใช้ในการออกแบบอุปกรณ์สปินทรอนิกส์ เช่น หัวอ่านข้อมูลในฮาร์ดดิสก์
ไดร์ฟ และโครงสร้างรอยต่อทะลุผ่านเชิงแม่เหล็กสำหรับการประยุกต์ใช้งานกับหน่วยความจำเข้าถึง
แบบสุ่มเชิงแม่เหล็กที่ขับเคลื่อนด้วยสปินทอร์ค ผู้เขียนหวังเป็นอย่างยิ่งว่าตำราเล่มนี้จะเป็นประโยชน์
แก่ผู้ที่สนใจ และเป็นส่วนหนึ่งในการช่วยขับเคลื่อนประเทศเพื่อสร้างบุคลากรที่มีคุณภาพเพื่อรองรับ
การเติบโตของอุตสาหกรรมบันทึกข้อมูลเชิงแม่เหล็กต่อไป
พรรณวดี จุรีมาศ
