การสังเกตการณ์การขนส่งแบบ Ballistic Orbital ที่เร็วมาก - นาโนเทคโนโลยีธรรมชาติ

เผยแพร่ซ้ำโดยเพลโต

ผู้ติดตาม: 0

แม้ว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่จนถึงขณะนี้จะขึ้นอยู่กับประจุของอิเล็กตรอนหรือระดับความอิสระในการหมุนของมัน อิเล็กตรอนยังสามารถส่งโมเมนตัมเชิงมุมในวงโคจรได้ Orbitronics (อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในวงโคจร) ซึ่งมุ่งเน้นไปที่โมเมนตัมเชิงมุมของการโคจรของอิเล็กตรอน¹มีการสำรวจน้อยกว่าสาขาสปินทรอนิกส์มาก โดยเฉพาะที่ความถี่เทราเฮิร์ตซ์ (THz)^2,3. อย่างไรก็ตาม ออร์บิทรอนิกส์สัญญาว่าจะถ่ายโอนข้อมูลที่มีความหนาแน่นสูงกว่าในระยะทางไกลในวัสดุหลายชนิดมากกว่าที่เป็นไปได้ด้วยกระแสสปิน นอกจากนี้ การใช้โมเมนตัมเชิงมุมของการโคจรของอิเล็กตรอน L มีข้อได้เปรียบที่แตกต่าง: (1) กระแสการโคจรเป็นคุณสมบัติที่เกิดขึ้นจากสถานะของโบลชในของแข็ง ซึ่งประกอบด้วยอะตอมจำนวนมาก ดังนั้น การถ่ายโอนโมเมนตัมเชิงมุมของวงโคจรอาจมีขนาดใหญ่ตามอำเภอใจ¹ในขณะที่โมเมนตัมเชิงมุมของการหมุน S ของอิเล็กตรอนหนึ่งตัวถูกจำกัดไว้ (frac{1}{2}hslash). สิ่งนี้อาจเป็นอุปสรรคต่อการขนส่งและการควบคุมข้อมูลในอุปกรณ์ Spintronic อย่างมีประสิทธิภาพ (2) การแปลงโมเมนตัมเชิงมุมของวงโคจรไปเป็นกระแสชาร์จไม่ได้ขึ้นอยู่กับการมีเพศสัมพันธ์แบบหมุน-วงโคจร แสดงให้เห็นว่าอาจมีการใช้วัสดุอีกมากมายเพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่ใช้โมเมนตัมเชิงมุมกับอุปกรณ์ที่ใช้ประจุ⁴. แม้จะมีข้อได้เปรียบเหล่านี้ แต่ก็มีการทดลองที่ท้าทายในการแยกแยะความแตกต่างอย่างชัดเจน L และ S การขนส่งและการแปลงเป็นกระแสประจุ นอกจากนี้ยังไม่มีความชัดเจนว่า L การคมนาคมก็สามารถนำมาใช้ได้เช่นเดียวกัน S การขนส่งในช่วงเวลาที่รวดเร็วเป็นพิเศษ ซึ่งอาจนำไปสู่อุปกรณ์ THz ที่มีประสิทธิภาพ^5,6.