Un grupo de investigadores de espintrónica en EPFL está utilizando nuevos materiales para revelar más de las muchas capacidades de los electrones. El campo de la espintrónica busca aprovechar las propiedades cuánticas de "espín", el término usado a menudo para describir una de las propiedades fundamentales departículas elementales, en este caso, electrones. Esta es una de las áreas más avanzadas de investigación en electrónica en la actualidad.
Los investigadores que trabajan en el Laboratorio de Electrónica y Estructuras a Nanoescala LANES, dirigido por el profesor Andras Kis, pudieron cuantificar estas propiedades cuánticas para una categoría de semiconductores bidimensionales llamados dichoslcogenuros de metales de transición, o TMDC. Sus proyectos de investigación., que se publicaron recientemente en ACS Nano y en Comunicaciones de la naturaleza , confirme que los materiales como el grafeno C, la molibdenita MoS2 y el diselenuro de tungsteno WSe2 ofrecen, ya sea solos o combinando algunas de sus características, nuevas perspectivas para el campo de la electrónica, perspectivas que en última instancia podrían conducir a menoreschips que generan menos calor.
"Con los métodos que hemos desarrollado recientemente, hemos demostrado que es posible acceder al giro en estos materiales TMDC, cuantificarlo y usarlo para introducir nuevas funcionalidades", dice Kis.
Todo esto tiene lugar a una escala extremadamente pequeña. Para acceder a estas propiedades cuánticas, los investigadores deben trabajar con materiales de alta calidad. "Si queremos examinar ciertas características de los electrones, incluida su energía, necesitamos poderobsérvelos moverse a distancias relativamente largas sin que haya demasiada dispersión o interrupción ", explica Kis.
en forma de ondas
El método de los investigadores les permite obtener muestras de calidad suficiente tanto para observar cómo se mueven los electrones en forma de ondas como para cuantificar su energía.
Pero el equipo de LANES también pudo acceder a otra propiedad cuántica. Los giros de electrones y agujeros en este tipo de semiconductor 2D pueden estar en uno de los dos estados, que se describen convencionalmente como orientados hacia arriba - girar hacia arriba - ohacia abajo: gire hacia abajo. Su energía será ligeramente diferente en cada uno de estos dos estados. Eso se llama división de giro, y los investigadores de EPFL lo han medido por primera vez para electrones en materiales de TMDC. En la segunda publicación, los investigadores escribieron sobrecómo usaron la división de espín en un TMDC para introducir corrientes de espín polarizadas en grafeno sin usar un campo magnético.
Estos descubrimientos son un paso adelante para el campo emergente de la espintrónica y hacen que sea cada vez más probable que una propiedad diferente de los portadores de carga, es decir, el giro, además de la carga eléctrica, juegue un papel en los dispositivos electrónicos del mañana.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Escuela Politécnica Federal de Lausana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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