Elektronien kvanttivalssi

10.01.2018

EPFL-elektronien-kvantti-valssi-2-300-t.jpgSveitsiläisen EPFL:n spintroniikan tutkijaryhmä hyödyntää uusia materiaaleja selvittääkseen tarkemmin elektronien monia ominaisuuksia.Tutkijat mittailivat viime vuoden lopulla elektronien kvanttiominaisuuksia kaksiulotteisissa puolijohteissa. Tämä spintroniikan alalla tehty työ voisi jonain päivänä johtaa pienempiin ja vähemmän lämpöä tuottaviin piirirakenteisiin.

Professori Andras Kisin vetämän Laboratory of Nanoscale Electronics and Structuresin (LANES) tutkijat pystyivät selvittämään kvanttiominaisuuksia kaksiulotteisten puolijohdekomponentin luokalle, joita kutsutaan siirtymämetallien kalkogeeneiksi tai TMDC:ksi.

Tutkimusprojektit vahvistavat, että materiaalit, kuten grafeeni, molybdeniitti (MoS2) ja volframi diseleenidi (WSe2), tarjoavat joko yksinään tai yhdistämällä joitakin niiden ominaisuuksia, uusia näkökulmia elektroniikka-alalle.

"Hiljattain kehitetyt menetelmät ovat osoittaneet, että näissä TMDC-materiaaleissa on mahdollista käyttää spiniä, mitata sitä ja käyttää sitä uusien toimintojen käyttöönottamiseksi", Kis toteaa tiedotteessaan.

LANES-tiimi kykeni havaitsemaan myös toisen kvanttiominaisuuden. Tällaisten 2D-puolijohteiden elektronien ja aukkojen spinit voivat olla suuntautuneina ylös tai alaspäin ja näiden kahden tilan energiat ovat hieman erilaiset. Sitä kutsutaan spinin halkaisuksi ja EPFL-tutkijat ovat mitanneet sen ensimmäistä kertaa TMDC-materiaalien elektronien suhteen.

Tässä toisessa julkaisussa tutkijat kirjoittavat siitä, miten he käyttivät spinin halkaisua TMDC:ssä tarkoituksena esitellä polarisoituja spin-virtoja grafeenissa magneettikenttää käyttämättä.

Nämä löydöt ovat askel eteenpäin spintroniikan kehittyvälle alalle ja tekevät sen todennäköisemmäksi, että varausten erilaisia ominaisuuksia eli spiniä käytetään sähköisen varauksen lisäksi tulevaisuuden elektronisissa laitteissa.

21.05.2018Joustava ja monitoiminen energian talteenotto
18.05.2018Pienempiä ja tehokkaampia radiotaajuusmuuntajia
17.05.2018Kemistit luovat nopeampaa ja tehokkaampaa tiedonkäsittelyä
15.05.2018Materiaalimuokkaus tehostaa aurinkokennoja
14.05.2018Kuinka käyttää kaistanleveyttä tehokkaammin?
11.05.2018Uudet materiaalit kestäville ja edullisille akuille
09.05.2018Atomisen ohuita magneettisia muistirakenteita
07.05.2018Yksiulotteinen materiaali
07.05.2018Ioninen musta laatikko
03.05.2018Kvanttirajoja hätistellen

Siirry arkistoon »