Obserwacja ultraszybkiego balistycznego transportu orbitalnego - Nature Nanotechnology

Obserwacja ultraszybkiego balistycznego transportu orbitalnego – Nature Nanotechnology

Węzeł źródłowy: 2808398

Podczas gdy jak dotąd większość urządzeń elektronicznych opiera się na ładunku elektronu lub jego stopniu swobody wirowania, elektrony mogą również przenosić orbitalny moment pędu. Orbittronics (elektronika orbitalna), która koncentruje się na orbitalnym momencie pędu elektronu1, jest znacznie mniej zbadana niż dziedzina spintroniki, zwłaszcza w zakresie częstotliwości terahercowych (THz).2,3. Jednak orbitronika obiecuje przesyłanie informacji o większej gęstości na większe odległości w wielu materiałach niż byłoby to możliwe w przypadku prądów spinowych. Ponadto, wykorzystując orbitalny moment pędu elektronu L oferuje wyraźne zalety: (1) prąd orbitalny jest właściwością wyłaniającą się ze stanów Blocha w ciele stałym, składającym się z wielu atomów, a zatem orbitalny transfer momentu pędu może być dowolnie duży1, podczas gdy spinowy moment pędu S jednego elektronu jest ograniczona (ułamek{1}{2}hslash). Może to utrudniać sprawny transport i kontrolę informacji w urządzeniach spintronicznych. (2) Konwersja orbitalnego momentu pędu na prądy ładowania nie opiera się na sprzężeniu spin-orbita, co sugeruje, że potencjalnie można wykorzystać o wiele więcej materiałów do łączenia urządzeń opartych na momencie pędu z urządzeniami opartymi na ładunku4. Pomimo tych zalet jednoznaczne rozróżnienie było eksperymentalnie trudne L i S transportu i ich zamiany na prądy ładowania. Ponadto nie było jasne, czy L transport mógłby być używany podobnie do S transportu w ultraszybkich skalach czasowych, potencjalnie prowadząc do wydajnych urządzeń THz5,6.

Znak czasu:

Więcej z Natura Nanotechnologia