Давая valleytronics толчок

Международная исследовательская группа под руководством физиков из Университета Калифорнии в Риверсайде, показало новое квантовый процесс в valleytronics, что может ускорить развитие этой достаточно новой технологии.

Valleytronics, чемодан из «долины» и «электроника» использует локальные минимумы энергии — долины — или в электронной зонной структуры полупроводников. Текущая полупроводниковой технологии использует электронный заряд или спин для хранения и обработки информации. В некоторых полупроводниках, однако, долин электронов используются для кодирования, обработки и хранения информации. Систем Valleytronic имеет потенциал, чтобы предложить информацию и схем обработки, которые превосходят заряд и спин на основе полупроводниковых технологий.

В Риверсайде-вела исследовательская группа сосредоточена на монослой диселенид вольфрама (WSe2), двумерный полупроводник с двумя различными электронными долинами. Возбужденные электроны стремятся отдохнуть и накопить в одной из долин, чтобы приобрести индекса долины (K или K’). Индексы долина может быть использована для представления 1 и 0, чтобы закодировать информацию-так же, как электрический заряд, используемые в современной технологии.

Экситонов и трионов также могут занимать долины в монослое WSe2 и использоваться для передачи информации долине. Экситон представляет собой квантово-связанного состояния электрона и дырки электрон. А Трион-это квантово-связанного состояния трех заряженных частиц. Монослой WSe2 хозяева светлых и темных экситонов и трионов с различных спиновых конфигураций; светлый спад стремительно превращается в свет, а темные распада медленно на свет.

«Развитие valleytronics требует стабильных государств долины и выявления индексов долине,» сказал Чун Хунг «Джошуа» луй, доцент кафедры физики и астрономии в Калифорнийском университете в Риверсайде, который возглавлял исследование. «Темных экситонов и трионов в монослое WSe2 имеют гораздо более длительный срок службы и лучшую стабильность долине, чем обычные яркие экситонов и трионов. Темных экситонов и трионов, таким образом, служат отличными кандидатами для valleytronic приложений».

Луи объяснил, что до сих пор ни один метод не может прочитать индексов долине темных экситонов и трионов, потому что их световое излучение от долины имеет точно такую же энергию и поляризацию, делая две долины неотличимы друг от друга. Исследовательская группа луй сейчас преодолеть это препятствие путем определения измеримой физической величины, что можно выделить два индекса долине темных экситонов и трионов.

«Мы наблюдаем новый процесс распада темных экситонов и трионов в монослое WSe2, что позволяет определить их индексы долине», — сказал луй. «Темного экситона или Трион может распадаться на пары фотонов и фононов с отличительной подписью долина».

Фотон-это квант электромагнитной волны. Она может иметь линейный или хиральной поляризации, когда электромагнитное поле колеблется и вращается. Направление вращения электромагнитного поля определяет, является ли хиральных фотонных правша или левша. Аналогичным образом, фонон-это квант колебаний атомов в материале. Атомные вибрации, как правило, включает линейные колебания атомов. Но в некоторых особых случаях атомы могут вращаться, чтобы произвести так называемый хиральный фононов. Атомное направление вращения определяет, является ли хиральный фонон правша или левша.

«Мы обнаружили, что темный экситон в к долина распадается на правшей фотона и левша фонон, в то время как темных экситонов в противоположном к’ долина распадается на левша фотона и правша фононов,» сказал Луи. «На руку излучаемого фотона четкая подпись индексы долине темных экситонов и трионов».

Добавил Луи, что умение читать в темноте-государства долины могли бы содействовать изучению темно-динамика изменения состояния долины и применения в технологии valleytronic.

сделать разницу: спонсорские возможности