Физики-теоретики создают « святой грааль » материаловедения

Квантовый спиновый эффект Холла и сотовая структураГрафен, впервые полученный в 2003 году, является первым обнаруженным материалом, в котором электроны движутся так, как будто у них нет массы. Это вызвано сотовой структурой атомов углерода, которая заставляет электроны вести себя как релятивистские частицы. Однако он не может реализовать экзотический квантовый спиновый эффект Холла даже при очень низких температурах.

В поисках святого Грааля перед физиками-теоретиками стояла задача найти способ придать форму материалу, который мог бы иметь потенциал для реализации квантового спинового эффекта Холла при комнатной температуре в сотовой структуре.Теллурат ртутиКвантовый спиновый эффект Холла, предсказанный в 1971 году, был экспериментально реализован только в 2006 году профессором Лоренсом Моленкампом из Вюрцбургского университета и его командой. Они использовали квантовые ямы теллурида ртути / теллурида кадмия при очень низкой температуре.

Это вдохновило физиков-теоретиков на создание нескольких сотовых структур из нанокристаллов теллурида ртути и расчет их свойств. Оказалось, что несколько построек обладают всеми качествами Святого Грааля, которые они искали. В Утрехтском университете профессору Даниэлю Ванмакельбергу уже удалось синтезировать такого рода сотовые структуры с использованием нанокристаллов селенида кадмия.Осознавая святой грааль«Однако на данный момент профессор Лоуренс Моленкамп является единственным экспертом в мире, работающим с теллуридом ртути.

Поэтому мы рады, что он очень заинтересован в синтезе разработанных нами сотовых структур с теллуридом ртути», — говорит профессор Кристиан Мораис Смит из Утрехтский университет. «Хотя пока невозможно реализовать это экспериментально, он ожидает, что необходимая технология будет доступна в течение короткого времени, учитывая разработки, которые происходят в его лаборатории прямо сейчас. Если нам удастся синтезировать это, и материал действительно покажет уникальное сочетание экзотических свойств при комнатной температуре, как мы и предсказывали, открывает поле фундаментальных исследований и технологических инноваций, выходящее за рамки нашего воображения ».Спинтроника

Во-первых, его можно использовать в спинтронике, технологии, которая может стать следующим шагом в ускорении компьютеров и Интернета. В спинтронике вместо электрического заряда используется спин электрона.

Вращение вверх и вниз используется для описания вращения электронов по часовой стрелке или против часовой стрелки. Если все электроны со спином вверх движутся влево, а все электроны со спином вниз вправо, то они создают спиновый ток вместо электрического тока.

Спиновые токи могут взаимодействовать с наномагнетиками и приводить к применению в контексте быстрого чтения и записи магнитной памяти.


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.