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.
20.06.2018Kvanttitilan siirto ja kvantti-internetti
18.06.2018Vertikaalinen tehotransistori galliumoksidista
15.06.2018Langatonta tehonsiirtoa syvälle kehoon
14.06.2018Piilaser saa tehonsa ääniaalloilla
13.06.2018Kvantti-interferenssi voi olla avain pienempiin eristeväleihin
12.06.2018Topologiaa ja suprajohtavuutta
11.06.2018Nanolangoilla lämpö sähköksi tehokkaammin
08.06.2018Harvinainen alkuaine materiaaliksi nopealle elektroniikalle
07.06.2018Keinotekoinen ihon kaltainen hermojärjestelmä
06.06.2018Kytkin spinvirralle

Siirry arkistoon »