EXAMEN
Récemment, l'Université Linköping Suède et l'Institut royal de technologie chercheurs ont proposé un nouveau dispositif de concept. À température ambiante, les informations véhiculées dans le spin électronique à la lumière transmettre efficacement. Cette étude est devenue importante pour l'avenir de la pédale de technologie de l'information.
fond
La technologie moderne de l'information, la lumière et la charge est le moyen principal de traitement de l'information et de la transmission. Cependant, dans le processus de recherche plus rapide, plus petit, plus la technologie de l'information économes en énergie, les scientifiques du monde entier explorent une autre caractéristique d'électrons: rotation. En utilisant une électronique de spin électronique en tant que support d'information, également appelés « spintronique (spintronique). »
Alors que la Terre tourne autour de son propre axe, comme des électrons tourner autour de son axe, que ce soit dans le sens horaire ou anti-horaire. Dominance de rotation est appelée "spin up (spin-up)" et "spin down (spin-down)" état. Dans l'électronique de spin, les deux états qui représentent bit binaire « 0 » et « 1 », est utilisé pour transporter des informations.
matérielles spintroniques données binaires enregistrées par le matériau « sous » la direction de spin électronique « on » ou (Source: La référence [3])
En principe, on peut convertir les informations codées dans l'état de spin par le dispositif d'émission de lumière, et effectue ensuite les informations par fibres optiques sur de longues distances. Une telle transmission de l'information quantique pour une utilisation future, et la lumière et les interactions spin électronique entre les technologies de l'information ouvre de nouvelles possibilités que cette technique est appelée comme informations « Light - spintronique (opto-spintronique) » . Avant, il a également présenté les études de cas pertinentes, telles que:
1) Institut Kavli des Nanosciences Delft University of Technology (Institut Kavli des Nanosciences Delft) et l'Organisation néerlandaise pour la recherche scientifique AMOLF Institut, une collaboration pour le développement à l'information la température ambiante de spin dans un avenir prévisible le procédé du signal optique.
(Source: TU Delft)
2) équipe de scientifiques dirigée par le professeur Vandersypen Université de technologie de Delft (TU Delft) dans la puce quantique de silicium, les informations quantique de spin électronique à des photons de recherche.
(Source: TU Delft)
Optique - transmission d'informations spintronique, le principe est basé sur les caractéristiques d'émission de lumière de l'état de spin électronique. Plus précisément, il est une lumière chirale. Dans lequel, vu dans le sens de transmission du champ de lumière, ou électrique tourne dans le sens horaire ou anti-horaire. Rotation champ électrique dépend de la direction du spin de l'électron. Cependant, nous avons ici un « mystère ».
(Source: Yuqing Huang)
Weimin Chen, chimie et biologie Département de physique Linköping a déclaré: « Le principal problème est que, lorsque la température augmente, les électrons peuvent facilement perdre leur sens de rotation du spin dans l'avenir - applications est essentielle pour l'information quantique lumière efficace à la température ambiante. la transmission. Cependant, dans des conditions de température ambiante, la direction de spin électronique presque aléatoire, ce qui signifie que le spin électronique dans l'information encodée est a perdu, ou trop vague, qu'ils ne peuvent pas être convertis de manière fiable à un chirale lumière unique ".
innovation
Récemment, l'Université Linköping Suède et l'Institut royal de technologie des chercheurs ont mis au point un très efficace « spin - lumière (spin-lumière) » interface. Ils proposent un nouveau dispositif de concept. À température ambiante, les informations véhiculées dans le spin électronique à la lumière transmettre efficacement. Cette étude est devenue importante pour l'avenir de la pédale de technologie de l'information.
Irina Buyanova, Shula Chen, Yuqing Huang, Chen Weimin
(Source: Roman Balagula)
Ils seront le programme publié dans « Nature Communications (Nature Communications) » journaux.
technologie
Chen Weimin dit: « à la température ambiante, l'interface peut être maintenue seulement, peut améliorer encore les signaux de spin d'électrons qu'il tourne signaux peuvent être convertis en le signal optique chiral correspondant transmis le long d'une direction prédéterminée. "
L'élément clé de ce dispositif est très faible arsenic de nitrure de gallium disque (GaNAs). La hauteur de seulement quelques nanomètres disques, empilés les uns des autres, entre celles-ci est de l'arséniure de gallium (GaAs) couche mince, en formant ainsi une forme d'entonnoir des nano-piliers. En revanche, le diamètre d'un cheveu humain est d'environ un millier de fois le diamètre de la nanocolonne.
conception de tableau colonnes Nano GaNAs / GaAs Nanodiscs (Source: Référence [2])
Les scientifiques du dispositif proposé a la capacité unique d'améliorer le signal de rotation, grâce aux chercheurs ont introduit les très peu de défauts dans le matériau. Une très petite quantité d'atomes de gallium spécifiés dans les sites du réseau matériel à remplacer, un défaut généré dans le matériau en tant que spin filtre actif, le sens de rotation peut être éliminé ne répondent pas à l'électronique, tout en conservant voulue conformément à la direction des spins électronique souhaitée.
valeur
Shula Chen premier auteur dit: « Un avantage important de ces nano-piliers, de sorte que la lumière peut être guidé simplement, efficacement deux entrants et sortants. »
Les chercheurs espèrent que leur équipement proposé inspirera spin - nouvelle interface conçue optique et promouvoir l'avenir de la lumière - le développement de la spintronique.
mot-clé
Optique, l'électronique de spin
Documents de référence
[1] https://liu.se/en/news-item/pelare-i-nanostorlek-kan-bli-byggpelare-i-framtida-informationsteknologi
[2] Shula Chen, Yuqing Huang, Dennis Visser, Srinivasan Anand, Irina A. Buyanova, Weimin M. Chen. Interface spin-photon polarisé de température ambiante sur la base d'une structure nanodisk en nanopilier semi-conducteur commandé par quelques défauts . Nature Communications, 2018; 9 (1) DOI: 10.1038 / s41467-018-06035-1
. [3] Y. S Bodnar et al, écriture et lecture antiferromagnétique Mn2Au par Néel couples spin-orbite et une grande magnétorésistance anisotrope, Nature Communications 9, 24 Janvier 2018, DOI 10.1038 :. / s41467-017-02780-x
