Los nanocristales producidos químicamente por vía húmeda son cada vez más potentes. Ya se utilizan en la iluminación de fondo de la última generación de pantallas planas. En el futuro se utilizarán cada vez más como elementos activos, que producen un mayor brillo de color.También se utilizan en otros campos de aplicación, por ejemplo, para el diagnóstico y el tratamiento médicos. Ahora, un grupo de investigación alrededor del Dr. Christian Klinke de la Universidad de Hamburgo ha logrado comprobar los efectos de espín electrónico en tales nanoplaquetas. De esta manera, más rentabley en el futuro se pueden concebir transistores más potentes y chips de computadora con un menor consumo de energía. Los materiales bidimensionales también son ventajosos, ya que se pueden producir de forma económica y a gran escala en un laboratorio químico y, sin embargo, son de la más alta calidad, como se muestraahora.
El grupo que rodea al Dr. Christian Klinke se centra en la síntesis y caracterización de nanocristales semiconductores bidimensionales. Las nanoplaquetas son ajustables en su estructura, pero también en sus propiedades ópticas y eléctricas por efectos mecánicos cuánticos. Esto las hace interesantes paraaplicación en células solares y circuitos informáticos.
A diferencia de los dispositivos clásicos que funcionan basándose en el movimiento de los electrones, los componentes espintrónicos funcionan según la orientación del espín de los electrones. Cuando la luz pasa a través de elementos ópticos especiales, puede polarizarse circularmente, es decir, la luz recibe un par. Por la iluminaciónCon luz de polarización circular, es posible alinear cargas eléctricas con respecto a su espín par en materiales semiconductores y convertirlas en una corriente eléctrica sin aplicar voltaje. Las investigaciones sobre la corriente generada brindan información sobre las propiedades dependientes del espín deel cristal.
Los investigadores han logrado demostrar este llamado efecto Rashba en nanoplaquetas de sulfuro de plomo bidimensionales. Es particularmente interesante ya que este efecto normalmente no se observa debido a la alta simetría cristalina de las nanoplaquetas. Solo por la influencia de uncampo eléctrico efectivo, la simetría se rompe y se puede medir una corriente. Al variar el espesor de capa de las nanoplaquetas, el carácter de la luz utilizada y la intensidad de los campos eléctricos, se podría controlar el efecto. Esto permite que las condiciones seanadaptado específicamente a las aplicaciones objetivo, lo que permite la manipulación externa del espín del electrón. Las observaciones experimentales fueron apoyadas con simulaciones de la estructura electrónica de los materiales por el grupo de la profesora Carmen Herrmann de la Universidad de Hamburgo.
"Los hallazgos son particularmente valiosos ya que se demostró por primera vez que los efectos básicos del transporte de espín eléctrico también son posibles en nanomateriales generados químicamente en húmedo", dice Christian Klinke. "Esto genera la esperanza de que también se puedan observar otros fenómenos interesantesen estos materiales, lo que contribuirá a mejorar nuestra comprensión de sus propiedades ". Estos nuevos conocimientos, que se describen en detalle en la revista Comunicaciones de la naturaleza , hacen una contribución decisiva a nuestro conocimiento sobre las propiedades optoelectrónicas de nanoestructuras hechas a medida. Sirven como base para la investigación adicional de sistemas bidimensionales útiles y su aplicación en el campo de las energías regenerativas, tecnologías de la información ycatálisis.
La nanotecnología es una tecnología clave del siglo XXI. Los materiales con un tamaño de solo unos pocos nanómetros una millonésima de milímetro tienen propiedades ópticas, magnéticas, eléctricas y fotoeléctricas particulares. Pueden usarse en diodos emisores de luz eficientes,células solares, sensores novedosos, fotodetectores, transistores flexibles y chips informáticos eficientes, así como en los campos biológico y médico. La comprensión de las propiedades optoeléctricas de las nanoestructuras y su control preciso permite el uso en la electrónica de semiconductores en la interfaz con ópticas ysistemas electromagnéticos, que pueden conducir a nuevos procesadores de alto rendimiento y ahorro de energía.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Hamburgo . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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