Kuoppaista elektroniikkaa

Näin vuoden alkajaisiksi voisi tuoda esiin uudenlaisen tavan toteuttaa elektroniikka.

Uusimmat havainnot MIT:ssä ja muissa instituutioissa toimineilta tutkijaryhmiltä voisivat muodostaa tien kohti eräänlaista kaksiulotteista mikrosirua, joka hyödyntää jotain muuta elektronien ominaisuutta kuin sähkövarausta.

Spintroniikkaa tutkitaan jo hyvinkin mahdollisena uutena digitaalielektroniikkana mutta uusin tutkimushaara liittyy (valleytronics) laaksotroniikkaan.

Uudesta lähestymistavasta puhutaan "laaksotroniikkana", koska se käyttää elektronin ominaisuuksia, jota voidaan kuvata parina syviä laaksoja sen piirteitä kuvattaessa.

Uusi mahdollisuus perustuu siihen, että tietyissä materiaaleissa, kun elektronien energia on kuvattu suhteessa niiden liikemäärään, tuloksena olevassa käyrässä on kaksi syvää laaksoa.

Elektronit asettuvat luonnollisesti alimman energian laaksoon mutta yleensä näillä laaksoilla on niin likeiset energiat, että niille on tarpeen saada aikaan hallittu ero, jotta niitä voidaan käyttää edustamaan datan nollia ja ykkösiä.

Sopivien häiriöiden avulla näille kahdelle laaksolle voitaisiin tuottaa erisuuruiset syvyydet, jolloin elektronit mieluummin asettuvat toiseen noista laaksoista. Aluksi ajateltiin käyttää magneettikenttiä mutta tarve osoittautui olevan jopa satoja Tesloja.

Viime vuoden puolella MIT:n ryhmä teki aiheeseen liittyviä kokeita kaksiulotteisella volframi disulfidilla (WS2), ja he löysivät tavan ohjata tätä laaksoa suoraan tietyn polarisaation omaavan laservalon avulla.

Periaatteessa uusien löytöjen myötä pitäisi olla mahdollista suunnitella laitteita, joissa kaikkia kolmea elektronien ominaisuutta - varaus, spin ja laaksot voitaisiin manipuloida itsenäisesti.