Yhdistelmä spintroniikkaa ja nanofotoniikkaa

05.02.2018

TU-Delft-spintroniikka-ja-nanofotoniikka-2D-materiaaleissa-300.jpgTU Delftin tutkijat yhdistävät spintroniikan ja nanofototoniikan 2D materiaaliin. He ovat löytäneet keinon muuttaa spin-informaation ennustettavaksi valosignaaliksi huoneenlämmössä.

Havainto voi johtaa energiataloudelliseen datankäsittelytapaan, esimerkiksi datakeskuksissa.

Tutkimus rakentui nanokonstruktion ympärille, joka koostui kahdesta osasta: erittäin ohut hopeasäie ja 2D-materiaali volframidisulfidi. Hopeasäie kiinnitettiin volframidisulfidille, jonka paksuus oli vain neljä atomia. Ympyräpolarisoidun valon avulla he loivat eksitoneja, jolla on tietty pyörimissuunta. Tämä spinin suunta voitiin alustaa käyttämällä laservalon pyörimissuuntaa.

Eksitonit ovat elektroneita, jotka pomppivat pois kiertoradoiltaan. Tämän tekniikan avulla lasersäde varmistaa, että elektronit lanseerataan laajemmalle kiertoradalle positiivisesti varautuneen aukon ympärille.

Näin syntyneet eksitonit haluavat palata alkuperäiseen tilaansa ja sen tehdessään, ne emittoivat energiapakkauksen valon muodossa. Tämä valo sisältää spin-informaation, mutta se emittoituu kaikissa suunnissa.

Jotta spin-informaatio voidaan ottaa käyttöön, Delftin tutkijat tukeutuivat aikaisempiin löytöihinsä. He olivat osoittaneet, että kun valo liikkuu pitkin nanolankaa, siihen liittyy pyörivä sähkömagneettinen kenttä, joka on hyvin lähellä lankaa: se pyörii lankaosan toisella puolella myötäpäivään ja toisella puolella vastapäivään.

Joten sähkömagneettisen kentän paikallinen pyörimissuunta lukittuu yksikäsitteisesti suuntaan, jolla valo kulkee lankaa pitkin. Näin syntyy suora linkki spin-informaation ja valon etenemissuunnan välillä.

Tällä tavoin herkkä spin-informaatio voidaan helposti muuttaa valosignaaliksi ja kuljettaa paljon pidemmälle etäisyydelle. Tämän tekniikan ansiosta, joka toimii huoneen lämpötilassa, voit helposti tehdä uutta optoelektronista piiritekniikka, toteavat tutkijat.
18.12.2018Vähemmän energiaa käyttäviä muisteja
17.12.2018Uusi lasertekniikka kemian antureille
14.12.2018Topologisia ja muita vähällä toimivia transistoreita
13.12.2018Fuori ja sula pii akkujen perustaksi
12.12.2018Ääniaaltoja jäädyttäen
11.12.2018Kolmiulotteista holografiaa videona
10.12.2018Hallita elektroneja alle femtosekunneissa
07.12.2018Kangasvaihtoehto puettavien laitteiden akuille
05.12.2018Uusi rakennepalikka kvanttilaskentaan
04.12.2018Valonsäde 400-kertaa leveämmäksi

Siirry arkistoon »