Un investigador de la Universidad de Wyoming y su equipo han demostrado que el efecto Seebeck de espín SSE se puede utilizar para detectar la luz a través de un amplio rango óptico: ultravioleta a través del visible al infrarrojo cercano. Este trabajo tiene implicaciones futuras en la corriente de espín novedosa.basadas en tecnologías.
El SSE es una de las tres formas conocidas de generar corriente de rotación, o un movimiento neto de los momentos del imán de partículas. El SSE ocurre cuando se crea un gradiente térmico a través de un material y, dependiendo de cómo se mida, resulta en un potencial eléctricoSin embargo, a diferencia de su análogo eléctrico, el SSE se ha generado no solo en metales ferromagnéticos, como cobalto, hierro y níquel, y semiconductores, sino también en aisladores magnéticos, lo que lo hace ampliamente aplicable.
"El trabajo que acabamos de publicar examinó la posibilidad de utilizar el efecto Spin Seebeck para la detección de luz", dice William Rice, profesor asistente en el Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Washington. Dado que el efecto Spin Seebeck se basa en crear una diferencia de temperatura,estamos explotando esta propiedad para producir un dispositivo que detecte la luz a través de una ruta no convencional: generación y detección de corriente de giro, en lugar de generación y detección de portadores eléctricos ".
Rice fue el autor correspondiente de un artículo titulado "Detección óptica de banda ancha usando el efecto Spin Seebeck" que se publicó el 24 de septiembre Revisión física aplicada , una revista que publica artículos de alta calidad que cierran la brecha entre la ingeniería y la física, y entre las tecnologías actuales y futuras. Revisión física aplicada publica documentos de las comunidades de ingeniería y física, en la academia y la industria.
Subash Kattel, un asistente de investigación de posgrado de la UW, fue el autor principal del artículo. Kattel recibirá su doctorado en física de materia condensada la próxima primavera, y obtuvo su maestría en física de la UW en 2016. Joseph Murphy, un ex UWinvestigador postdoctoral asociado en física y astronomía, fue el segundo autor del artículo. Rice dice que el estudio se realizó durante dos años.
La generación de corriente de giro, detección, transporte y manipulación son componentes clave de una nueva generación de dispositivos basados en espín que tienen características eléctricas y de espín. A diferencia de los dispositivos totalmente eléctricos tradicionales, estas arquitecturas usan un flujo de espín o corriente de espíndensidad, para transmitir información y / o energía en lugar de la carga del portador.
"No hay dispositivos basados en espín puro que usemos actualmente en nuestra vida cotidiana. Sin embargo, abundan los dispositivos de espín híbrido", dice Rice. "Estos incluyen discos duros, polarizadores ópticos conmutables, memoria de acceso aleatorio magnético y ciertos tipos de transistores."
Las corrientes de espín puro son el análogo magnético de las corrientes eléctricas. El espín orientado puede moverse en una dirección en un sólido al igual que las cargas, dice Rice. El espín orientado es el componente magnético de partículas fundamentales, como electrones y protones. Las cargas son elcomponente eléctrico de partículas fundamentales, agrega.
Sin embargo, a diferencia de la corriente eléctrica, que interactúa con el sólido del huésped y, por lo tanto, pierde energía a través del calentamiento de esa red, las corrientes de giro tienen poca o ninguna interacción con el medio ambiente. Rice dice que su equipo espera que las corrientes de giro puedan serUna excelente manera de transmitir energía e información sin pérdidas significativas.
"A medida que aprendemos más sobre cómo crear y detectar corrientes de giro, seguramente surgirán nuevas tecnologías", dice. "Esta prueba de concepto prepara el escenario para probar diferentes geometrías y materiales del dispositivo para aumentar la sensibilidad general del dispositivoHacer que nuestros dispositivos sean más sensibles a la luz es fundamental para que sean competitivos con los detectores de última generación.
"En términos más generales, la generación, detección y manipulación de las corrientes de espín todavía están en su infancia, por lo que es difícil decir para qué se pueden utilizar tecnológicamente, en todo caso", continúa. "Sin embargo, una importante investigación en cursoLos esfuerzos de los investigadores académicos y las empresas se centran en ampliar la tecnología para ver si surgen nuevas aplicaciones y comportamientos únicos ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Wyoming . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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