초고속 탄도 궤도 수송 관측 – Nature Nanotechnology

지금까지 대부분의 전자 장치는 전자의 전하 또는 스핀 자유도를 기반으로 하지만 전자는 궤도 각운동량을 전달할 수도 있습니다. 전자의 궤도 각운동량에 초점을 맞춘 궤도전자공학(Orbital Electronics)¹, 특히 테라헤르츠(THz) 주파수에서 스핀트로닉스 분야보다 훨씬 덜 탐구됩니다.^2,3. 그러나 궤도전자공학은 많은 물질에서 스핀 전류로 가능한 것보다 더 먼 거리에 걸쳐 더 높은 밀도의 정보 전송을 약속합니다. 또한, 전자의 궤도 각운동량을 활용하여 L 뚜렷한 이점을 제공합니다. (1) 궤도 전류는 많은 원자로 구성된 고체의 Bloch 상태에서 나타나는 특성이므로 궤도 각 운동량 전달이 임의로 클 수 있습니다.¹반면 스핀 각운동량은 S 하나의 전자는 다음으로 제한됩니다. (frac{1}{2}hslash). 이는 스핀트로닉 장치에서 정보의 효율적인 전송 및 제어를 방해할 수 있습니다. (2) 궤도 각운동량을 전하 전류로 변환하는 것은 스핀-궤도 결합에 의존하지 않으며, 이는 각 운동량 기반 장치와 전하 기반 장치를 인터페이싱하는 데 더 많은 재료가 잠재적으로 활용될 수 있음을 시사합니다.⁴. 이러한 장점에도 불구하고, 명확하게 구별하는 것은 실험적으로 어려웠습니다. L 및 S 운송 및 충전 전류로의 변환. 게다가 그 여부도 불분명하다. L 교통수단은 다음과 유사하게 사용될 수 있다 S 초고속 시간 규모로 전송되어 잠재적으로 효율적인 THz 장치로 이어집니다.^5,6.

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