Observación del transporte orbital balístico ultrarrápido – Nature Nanotechnology

Si bien hasta ahora la mayoría de los dispositivos electrónicos se basan en la carga del electrón o en su grado de libertad de espín, los electrones también pueden transportar un momento angular orbital. Orbitrónica (electrónica orbital), que se centra en el momento angular orbital del electrón.¹, está mucho menos explorado que el campo de la espintrónica, especialmente en frecuencias de terahercios (THz)^2,3. Sin embargo, la orbitrónica promete una transferencia de información de mayor densidad a distancias más largas en muchos materiales de lo que sería posible con las corrientes de espín. Además, utilizando el momento angular orbital del electrón L ofrece claras ventajas: (1) la corriente orbital es una propiedad emergente de los estados de Bloch en un sólido, que comprende muchos átomos y, por lo tanto, la transferencia de momento angular orbital puede ser arbitrariamente grande¹, mientras que el momento angular de giro S de un electrón está limitado a (frac{1}{2}hbarra). Esto puede dificultar el transporte y control eficiente de la información en dispositivos espintrónicos. (2) La conversión del momento angular orbital en corrientes de carga no depende del acoplamiento espín-órbita, lo que sugiere que se podrían aprovechar muchos más materiales para interconectar dispositivos basados ​​en momento angular con dispositivos basados ​​en carga.⁴. A pesar de estas ventajas, ha sido un desafío experimental distinguir sin ambigüedades L y S transporte y su conversión en corrientes de carga. Además, no ha quedado claro si L El transporte podría usarse de manera similar a S transporte en escalas de tiempo ultrarrápidas, lo que podría conducir a dispositivos THz eficientes^5,6.

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• Fuente: https://www.nature.com/articles/s41565-023-01458-4