Ένας μαγνητικός ημιαγωγός είναι ένας τύπος ουσίας που είναι τόσο ημιαγώγιμος όσο και σιδηρομαγνητικός. Τα μαγνητικά ημιαγώγιμα υλικά παράγουν δυνάμεις έλξης παρόμοιες με αυτές ενός κανονικού μαγνήτη. Οι περισσότεροι σιδηρομαγνήτες όπως ο σίδηρος είναι πολύ ηλεκτρικά αγώγιμοι. Ωστόσο, ένας μαγνητικός ημιαγωγός δεν είναι ούτε πλήρως αγώγιμος ούτε καθαρά ανθεκτικός. Αυτός ο μοναδικός συνδυασμός αγώγιμων και μαγνητικών χαρακτηριστικών καθιστά το υλικό χρήσιμο σε νεότερους τύπους υπολογιστών.
Η μελέτη των μαγνητικών ημιαγωγών ξεκίνησε τη δεκαετία του 1970 και του 1980. Κατά τη διάρκεια αυτής της χρονικής περιόδου, οι επιστήμονες παρατήρησαν αρκετές άγνωστες ηλεκτρικές συμπεριφορές σε μέταλλα και ημιαγωγούς. Οι παρατηρήσεις του φαινομένου των μαγνητικών ημιαγωγών οδήγησαν στη θεωρία της «σπιντρονικής». Αυτό το αναδυόμενο πεδίο της επιστήμης των υπολογιστών επιτρέπει τον έλεγχο τόσο της κατεύθυνσης φορτίου όσο και της διεύθυνσης σπιν ενός ηλεκτρονίου. Ενώ ένας παραδοσιακός ημιαγωγός, όπως ένα τρανζίστορ, μπορεί να ελέγξει μόνο ηλεκτρικά φορτία, ένας μαγνητικός ημιαγωγός παρέχει πιο ακριβή χειρισμό της κατάστασης ενός ηλεκτρονίου.
Οι υπολογιστές συνήθως χρησιμοποιούν ημιαγωγούς και ηλεκτρομαγνήτες για ξεχωριστές λειτουργίες. Για την επεξεργασία και τους υπολογισμούς χρησιμοποιούνται ημιαγώγιμα υλικά όπως τσιπς πυριτίου. Τα ηλεκτρομαγνητικά υλικά χρησιμοποιούνται συχνά για αποθήκευση δεδομένων, όπως στους δίσκους ενός σκληρού δίσκου. Ωστόσο, η μεταφορά δεδομένων από τον ημιαγώγιμο επεξεργαστή στη μαγνητική αποθήκευση δεν είναι άμεση. Αυτή η χρονοβόρα μεταφορά δεδομένων παρατηρείται συνήθως όταν ένας υπολογιστής “εκκινείται” και φορτώνεται το λειτουργικό σύστημα.
Χρησιμοποιώντας σπιντρονική, ένας μαγνητικός ημιαγωγός θα εξαλείψει αυτό το buffer και θα αυξήσει δραματικά την ταχύτητα των υπολογιστών. Αυτός ο τύπος υλικού συνδυάζει τις λειτουργίες της μαγνητικής αποθήκευσης και της ημιαγώγιμης επεξεργασίας και επιτρέπει τον χειρισμό και την αποθήκευση πληροφοριών στο ίδιο τσιπ. Ένας υπολογιστής μαγνητικού ημιαγωγού μπορεί να εκκινηθεί άμεσα, καθώς δεν χρειάζεται να φορτωθούν δεδομένα από ξεχωριστή συσκευή αποθήκευσης.
Η θερμοκρασία είναι μια από τις κύριες προκλήσεις στην κατασκευή μαγνητικών συσκευών ημιαγωγών. Τα υλικά συνήθως εμφανίζουν τόσο μαγνητικές όσο και ημιαγώγιμες συμπεριφορές σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες. Αυτό είναι ένα σημαντικό πρόβλημα, καθώς οι υπολογιστές πρέπει να μπορούν να λειτουργούν σε θερμοκρασίες δωματίου για να είναι πρακτικοί. Πολλοί επιστήμονες πειραματίζονται με τον συνδυασμό διαφορετικών ουσιών, προκειμένου να δημιουργήσουν ένα υλικό σιδηρομαγνητικό και ημιαγώγιμο σε ονομαστικές θερμοκρασίες.
Αυτά τα υλικά έχουν και άλλες πιθανές εφαρμογές εκτός από συσκευές υπολογιστών. Οι μαγνητικοί ημιαγωγοί μπορούν να είναι χρήσιμοι στη δημιουργία πολύ ακριβών αισθητήρων. Οι νέοι αισθητήρες μπορεί να είναι σε θέση να ανιχνεύουν και να αποθηκεύουν σημαντικές πληροφορίες σε μία μόνο μονάδα. Η ανάπτυξη αυτής της τεχνολογίας μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για ισχυρά και ακριβή λέιζερ, τα οποία μπορεί να είναι χρήσιμα στον τομέα της ιατρικής.