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.
08.12.2022Pietsosähköä halliten ja tehostaen
07.12.2022Neljä ulottuvuutta kvanttiviestintään
06.12.2022Akkuelektrodeita kehittäen
05.12.2022Uusi konsepti aurinkokennoille
02.12.2022Monitoimiset metapintojen antennit
01.12.2022Paremmilla transistoreilla vai peräti ilman
30.11.2022Kasvihuonekaasu CO2 akun komponentiksi
29.11.2022Kuitua kvanttiviestinnälle
28.11.2022Älykkäästi reagoivaa materiaalia
25.11.2022Aikalinssi tuottaa ultranopeita pulsseja

Siirry arkistoon »