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电子游戏官网网址:二维材料体系的重元素使得电子的高速自由和自旋的精确控制成为可能

时间:2021/5/13 11:53:53   作者:   来源:   阅读:7   评论:0
内容摘要:外加电场的连续可逆强自旋轨道耦合效应实现了对自旋的高速精确控制;同时,在自旋能谷耦合的新Rashba物理现象中发现了一种新的量子霍尔态。电子是人们日常生活中熟悉的“陌生人”:每个电子都带有固有的电荷,它集体运动产生的电流驱动着照明、晶体管和各种电子设备的运行。然而,电子作为一种基本粒子,还携带着另一种基本物理量,即自旋...

外加电场的连续可逆强自旋轨道耦合效应实现了对自旋的高速精确控制;同时,在自旋能谷耦合的新Rashba物理现象中发现了一种新的量子霍尔态。

电子是人们日常生活中熟悉的“陌生人”:每个电子都带有固有的电荷,它集体运动产生的电流驱动着照明、晶体管和各种电子设备的运行。然而,电子作为一种基本粒子,还携带着另一种基本物理量,即自旋。如何控制旋转,开发速度更快、能耗更低的电子器件一直是20世纪90年代以来科学和工程领域所追求的目标。

一般的晶体管通过场效应在通道中注入和提取电荷来工作和开关。然而,自旋与电荷具有相同的内在状态,极易受到干扰,不能简单地产生运动控制阀。“要实现自旋驱动的电子设备,你必须首先有效地控制自旋的方向,然后你可以使用自旋阀来控制电子的通过。”郑毅说,二维材料体系的重元素使得电子的高速自由和自旋的精确控制成为可能。

在薄层黑砷微纳器件的研究中,郑义团队成功地发现,当外加电场加入时,黑砷二维电子态系统的自旋轨道耦合效应可以连续可逆地开启和关闭。他们还发现了一种高速开关,可以控制电子的通道,用于随后的自旋设备的开发。“这项研究将为高效低能自旋电子器件的发展提供坚实的基础,并将进一步加深对量子霍尔现象的认识,以及基于拓扑超导器件的量子计算研究。”谈及应用前景,郑毅表示,未来有望利用自旋轨道耦合实现高效的自旋调节,开发自旋场效应晶体管等电子元器件。


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