Industrisamarbete i spinnforskning
Ett nytt spinnfilter byggt på en idé av professor Oscar Tjernberg och Jan Linnros ska kunna ge effektivare mätningar av elektronernas spinn. Tidigare i år fick de ett anslag inom VINNOVAs program Verifiering för tillväxt för att testa kommersialiseringsmöjligheterna, och nu har de precis slutit ett avtal med VG Scienta AB om stöd för utvecklingen av spinnfiltret.
Spinntronik är ett hett område, och många hävdar att nästa generation datorer kommer att bygga på spinntronik. Spinntronik (eller spinnelektronik) är baserat på att elektroner kan spinna d v s rotera. Idén är att använda elektronens magnetiska moment och laddning för att åstadkomma mer än vanlig elektronik. Ett problem för forskarna är att det är svårt och kostsamt att mäta elektronernas spinn. Det är en smidig lösning på detta som nu givit professor Oscar Tjernberg VINNOVA-anslag och utvecklingsstöd av VGScienta.
- Jag har klurat på den här idén i ungefär tio år, berättar Oscar Tjernberg. Det här är ett klassiskt problem som det egentligen inte funnits någon bra lösning på. Man kan mäta hur stort spinnet är, men inte vilken riktning det har. Det är det som är själva kärnan i problemet.
Man behöver kunna karaktärisera materialens elektron- och spinnstruktur för att utveckla nya komponenter inom elektronik- och spinntronikområdet. Man använder sig då av fotoelektronspektroskopi, men möjligheterna att göra s.k. spinnupplöst elektronspektroskopi har hittills varit mycket begränsade eftersom existerande lösningar är extremt ineffektiva, svårhanterliga och dyra.
- Med vårt nyligen utvecklade unika och patenterbara spinnfilter öppnas möjligheten att markant förbättra effektiviteten i spinndetektionen och göra mätningarna mer effektiva, berättar Oscar Tjernberg. Vi kommer att kunna ta språnget från en svår och tålamodsprövande teknik för specialister till en standardteknik för akademiska och industriella laboratorier.
Tekniken bakom
Konceptet baseras på en helt ny utformning av ett filter på en kiselskiva tillverkad med vanliga kisel- och tunnfilmsprocesser. Det möjliggör extremt tunna magnetiska filmer över stor detektoryta. Idag finns inga lösningar som möjliggör sådana mätningar.
- Fördelen med den här lösningen är att den kan bli 100 000 gånger effektivare än nuvarande lösningar, berättar Oscar Tjernberg.
En detektorlösning som inte bara erbjuder effektiv spinndetektion, utan också är enkel att integrera och inte kräver någon extern extra utrustning är mycket tilltalande för instrumenttillverkarna och säkerligen också för slutanvändarna. Det kan även tänkas att många tidigare kunder är intresserade av att uppgradera sin utrustning med detta spinnfilter.
- Vårt spinnfilter placeras framför ett existerande detektorpaket, som gör det möjligt med en enkel och kostnadseffektiv integration i både existerande och framtida spektroskopinstrument, förklarar Oscar Tjernberg.
Potentiella kunder utgörs av instrumenttillverkare som levererar till akademiska och industriella laboratorier. Även om det handlar om en nischmarknad, så är det en marknad med höga marginaler som omsätter ca 100 Mkr varje år. De helt nya mätningar som blir möjligt genom spinfiltret bedöms kunna betinga ett värde för slutkund i området 1.5-2 Mkr.
Kommersialisering
Anslaget från VINNOVA innebär att kommersialiseringspotentialen ska prövas. Man ska bl a testa affärskonceptet, hitta lämplig affärsmodell och etablera formaliserat samarbete med kund/partner för nästa steg i marknadsintroduktion. Oscar Tjernberg har redan slutit ett avtal med en av de potentiella tillverkarna VG Scienta AB som är världsledande i utvecklingen av elektronanalysatorer. Avtalet omfattar ett utvecklingsstöd och köp av filter till ett värde av minst 15 MSEK över fyra år.
- Vi på VG Scienta AB är stolta över att vara en partner i utvecklingen och kommersialiseringen av spinnfilterdetektorn, säger Marcus Lundwall, utvecklingschef VG Scienta AB. Det är ett mycket spännande projekt både vad gäller teknik och marknad.
Oscar Tjernberg räknar med att man ska ha en prototyp klar under hösten. Då ska spinfiltret också testas. Tillsammans ska man verifiera den tekniska prestandan i spinnfiltret integrerat i ett kommersiellt spektroskopiinstrument. Man ska också säkra att tillverkningsprocesserna är stabila och skalbara och eventuellt söka lämplig underleverantör för tillverkning.
- Vi befäster vår ledande position när vi tillsammans med Oscar Tjernberg kan erbjuda våra kunder ett spinnfilter samtidigt som vi expanderar vår marknad. Detta är ett utmärkt exempel på hur viktigt samarbetet mellan akademi och industri är för kommersiella framgångar, avslutar Marcus Lundwall.
Fakta
Starkt team
Utöver Oscar Tjernberg ingår professor Jan Linnros i det team som fått anslaget. Tobias Övergaard som jobbar som forskarstuderande inom projektet är den som arbetar med att ta fram prototypen, och tekn. dr. Stefano Bonetti har nyligen engagerats för att utveckla testutrustning. Det är ett starkt team med tidigare erfarenhet av kommersialisering av forskningsresultat.
Professor Oscar Tjernberg kommer att vara huvudansvarig för ledningen av projektet samt för den tekniska verifikationen och utprovning i samverkan med potentiell kund och slutanvändare. Jan Linnros kommer att ansvara för prototypframtagning, tillverkning och utarbetande av produktionsprocesser för framtida kommersialisering. Oscar Tjernberg har, förutom grundlig forskningserfarenhet och erfarenhet som enhetschef för Materialfysikenheten vid KTH, grundat två företag inom förnyelsebar energi (Tjernkraft AB och Örnkraft AB), utvecklat en gastripplingscell som licensierats till Specs GmbH samt tillsammans med VG Scienta AB utvecklat det spinndetektorsystem som i dagsläget saluförs av VG Scienta.
Professor Jan Linnros har mångårig erfarenhet av forskning och utveckling av nanostrukturerade komponenter och har bl.a. utvecklat en röntgenscintillator för röntgendetektorer. Röntgenscintillatorn tillverkas och säljs nu genom det företag som professor Linnros grundat (Scint-X).
