Observation af ultrahurtig ballistisk orbital transport – Nature Nanotechnology

Mens de fleste elektroniske enheder hidtil er baseret på elektronens ladning eller dens spin-frihedsgrad, kan elektroner også bære orbital vinkelmomentum. Orbitronics (orbital elektronik), som fokuserer på elektronens orbitale vinkelmomentum¹, er meget mindre udforsket end inden for spintronik, især ved terahertz (THz) frekvenser^2,3. Imidlertid lover orbitronics informationsoverførsel med højere tæthed over længere afstande i mange materialer, end det ville være muligt med spinstrømme. Ydermere udnytter elektronens orbitale vinkelmomentum L byder på forskellige fordele: (1) orbitalstrøm er en udspringende egenskab fra Bloch-tilstande i et fast stof, der omfatter mange atomer, og derfor kan orbital vinkelmomentoverførsel være vilkårligt stor¹, hvorimod spin vinkelmomentet S af en elektron er begrænset til (frac{1}{2}hslash). Dette kan hindre effektiv transport og kontrol af information i spintroniske enheder. (2) Konverteringen af ​​kredsløbsvinkelmomentum til ladestrøm er ikke afhængig af spin-kredsløbskobling, hvilket tyder på, at mange flere materialer potentielt kan udnyttes til at forbinde vinkelmomentbaserede enheder med ladningsbaserede enheder⁴. På trods af disse fordele har det været eksperimentelt udfordrende at entydigt skelne L , S transport og deres omdannelse til ladningsstrømme. Desuden har det været uklart, om L transport kunne bruges på samme måde som S transport på ultrahurtige tidsskalaer, hvilket potentielt kan føre til effektive THz-enheder^5,6.

• SEO Powered Content & PR Distribution. Bliv forstærket i dag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrk dig selv. Adgang her.
• PlatoAiStream. Web3 intelligens. Viden forstærket. Adgang her.
• PlatoESG. Automotive/elbiler, Kulstof, CleanTech, Energi, Miljø, Solenergi, Affaldshåndtering. Adgang her.
• BlockOffsets. Modernisering af miljømæssig offset-ejerskab. Adgang her.
• Kilde: https://www.nature.com/articles/s41565-023-01458-4