Автор Тема: Условно двухмерные материалы позволили создать комбинацию спинтроники и нанофото  (Прочитано 61 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Arkadiy

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 6 907
  • Репутация: +24/-8
    • Просмотр профиля

Спинтроника – это область, родственная электронике, только в ней для передачи информации используется не электрический заряд, а волны, обусловленные вращением электронов, их спином. К сожалению, спин электронов может находиться в стабильном состоянии лишь очень короткое время, что препятствует дальнейшему изучению и практическому использованию спинтронных эффектов. Исследователи из Института изучения нанотехнологий (Kavli Institute of Nanoscience) Технического университета Делфта (TU Delft), Голландия, нашли работающий при комнатной температуре способ преобразования информации, представленной в виде спина электронов, в соответствующий оптический сигнал. В данной работе использовалась комбинация принципов спинтроники и нанофотоники, а ключевым моментом, позволившим создание такой комбинации, стало использование условно двухмерных материалов.

Созданное учеными устройство очень просто, оно состоит из двух компонентов, тончайшей серебряной нити и слоя двухмерного материала, дисульфида вольфрама. Один конец серебряной нити прикреплен к небольшому кусочку пленки дисульфида вольфрама, которая имеет толщину в четыре атома. Используя циркулярный поляризованный свет, ученые создали в этом материале квазичиастицы, экситоны, имеющие определенное направление вращения заключенного в них электрона.

Экситоны состоят из электронов, которые «выпрыгнули» со своего места под воздействием фотона света и вращаются вокруг возникшей на их месте положительно заряженной электронной дырки. Как и любая физическая система, в которой заключена избыточная энергия, экситон стремится вернуться в самое низкоэнергетическое исходное состояние. И когда электрон переходит на более низкую орбиталь, сближаясь с дыркой, экситон излучает фотон света. Этот фотон содержит в себе информацию о спине электрона, но в обычных условиях он излучается экситоном в совершенно случайном направлении.

При создании устройства ученые использовали открытый ранее необычный эффект. В момент, когда свет проходит вдоль нанопроводника, возникает вращающееся электромагнитное поле, направление вращения которого зависит от того, с какой стороны от нанопроводника проходит свет. «Мы использовали это явление в качестве "комбинации к замку», позволяющей упорядочить направление излучения света экситоном« – пишут исследователи, – "В нашем устройстве свет излучить могут только те экситоны, спин которых совпадает с направление электромагнитного поля нанопроводника. И при этом, излучаемый ими свет всегда направлен параллельно нанопроводнику».

Проведенные эксперименты показали, что спин-информация, заключенная в излученных фотонах света, передается в правильном направлении в 90 процентах случаев. Это уже позволяет получить достаточно уверенный оптический сигнал, который можно усилить и передать на большое расстояние. Благодаря тому, что все это работает при комнатной температуре, достаточно просто изготовить оптоэлектронную схему, использующую данную функцию. «Для работы нашего устройства не требуется движения потока электронов и не выделяется никакого тепла» – пишут исследователи, – «Поэтому разработанный нами способ является самым эффективным с энергетической точки зрения способом передачи информации».

Данное достижение открывает путь к практическому объединению миров спинтроники и нанофотоники. Это, в свою очередь, может стать в будущем основой новых принципов и технологий обработки и передачи информации на наноразмерном уровне.
http://www.nanonewsnet.ru/news/2018/uslovno-dvukhmernye-materialy-pozvolili-sozdat-kombinatsiyu-spintroniki-nanofotoniki

Оффлайн radio.elektronik

  • Moderator
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 1 228
  • Репутация: +14/-2
  • Пол: Мужской
  • Пургаторий – это свалка роботов и идей.
    • Просмотр профиля
Когда появится девайс, тогда поговорим. А пока - всё зашифровано и принцип действия неизвестен. (Не буду повторять свои претензии к экситонам, которых не существует...)

Оффлайн Arkadiy

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 6 907
  • Репутация: +24/-8
    • Просмотр профиля
Надо хотя бы знать, чем люди занимаются, а не только пережевывать собственные гениальные мысли :biggrin:
Вы тоже когда нибудь поймете, что нагрев проводника или полупроводника - это очень часто паразитное свойство, от которого всеми силами стараются избавиться или снизить  до минимально возможных значений.

Оффлайн radio.elektronik

  • Moderator
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 1 228
  • Репутация: +14/-2
  • Пол: Мужской
  • Пургаторий – это свалка роботов и идей.
    • Просмотр профиля
Надо хотя бы знать, чем люди занимаются, а не только пережевывать собственные гениальные мысли :biggrin:
Вы тоже когда нибудь поймете, что нагрев проводника или полупроводника - это очень часто паразитное свойство, от которого всеми силами стараются избавиться или снизить  до минимально возможных значений.
Нагрев - это всего лишь нагрев. Есть закон Фурье. Есть опорная температура. Есть движение тепла - тепловой ток. Если Вы всё это не понимаете, то о чём можно с Вами говорить?

Оффлайн Arkadiy

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 6 907
  • Репутация: +24/-8
    • Просмотр профиля
Нагрев - это всего лишь нагрев. Есть закон Фурье. Есть опорная температура. Есть движение тепла - тепловой ток. Если Вы всё это не понимаете, то о чём можно с Вами говорить?
Еще напишите, что есть термопара - генератор электричества :biggrin: Можно вспомнить про холодный свай и горячий спай, и напряжение , вызванное перепадом температуры