Brocade Park: Ceci est une classe de physique

Flux d'�lectrons entre les deux mat�riaux est la base de nombreuses technologies cl�s, de la cellule de m�moire flash et une cellule solaire. Maintenant, les chercheurs ont pour la premi�re fois directement observ� et enregistr� ces petits mouvements transfrontaliers, observ� le mouvement des �lectrons � l'int�rieur de 0,7 nanom�tres � cent millions de milliardi�mes de seconde - une largeur d'environ sept atomes d'hydrog�ne. Des chercheurs du d�partement am�ricain de SLAC National Accelerator Laboratory de l'�nergie et de l'Universit� de Stanford, a dirig� l'�quipe de recherche en mesurant les ondes �lectromagn�tiques �mises par les petites �lectronique mobile �pid�mie de faire ces observations. Il y a plus d'un si�cle, les �quations de Maxwell d�crivent ce ph�nom�ne, mais jusqu'� pr�sent seulement appliqu� � cette importante mesure.

Brocade Park - popularisation Science: chercheur post-doctoral � l'Universit� de Stanford (Stanford) Professeur (Tony Heinz) laboratoire, le premier auteur de "progr�s scientifique" (avances Science) a rapport� (Eric Yue Ma) il a dit: � quelque chose de rendre utile, n�cessite g�n�ralement les diff�rents mat�riaux ensemble, et le transfert de charge, la chaleur ou la lumi�re entre celles-ci. Cela ouvre une nouvelle m�thode pour mesurer une charge (dans ce cas, l'�lectron et le trou) � la fa�on dont l'interface nette entre les deux mat�riaux. Ceci vaut non seulement pour le mat�riau en couches, par exemple, il peut �galement �tre utilis� pour observer la surface du solide et l'�lectron coll�e sur la surface de l'�coulement entre les mol�cules, m�me en th�orie, peut �galement �tre utilis� pour observer le flux d'�lectrons entre le liquide et solide .

Trop court, trop vite, ou ils sont trop courts?

Les mat�riaux utilis�s dans cette exp�rience est un disulfure de cyanure de m�tal de transition, ou TMDCs: nouveau mat�riau semi-conducteur, une couche compos�e de seulement quelques atomes d'�paisseur. Au cours des derni�res ann�es, les scientifiques explorent leurs propri�t�s de base et utilisation potentielle dans la nano�lectronique et la photonique, la hausse des int�r�ts en eux. Lorsque les deux types de TMDC empil�s en couches altern�es, des �lectrons d'une mani�re contr�l�e d'une couche � l'�coulement, il est souhaitable d'utiliser diff�rents programmes d'application trait�es de cette mani�re. Mais jusqu'� pr�sent, les chercheurs veulent observer et �tudier ces flux que par le mat�riau avant et apr�s la d�tection de mouvement �lectronique pour le faire indirectement. Distance en cause est trop courte, la vitesse �lectronique si rapidement que les instruments d'aujourd'hui ne peuvent pas capter le flux de charge �lectrique directement.

Lorsque les �lectrons se d�placent, de l�g�res impulsions d'ondes �lectromagn�tiques seront �mis dans la plage spectrale t�rahertz entre deux atomes comme mat�riau mince. La lueur rouge et bleu des chercheurs SLAC et de l'Universit� de Stanford sont en mesure d'observer et de suivre le mouvement des �lectrons ultra-rapide. Photo: Greg Stewart / SLAC National Accelerator Laboratory

Guide Maxwell

Selon un ensemble d'�quations c�l�bre physicien James Clerk Maxwell nomm� d'apr�s l'impulsion de courant g�n�re des ondes �lectromagn�tiques, des ondes radio et des micro-ondes � la lumi�re visible et les rayons X. Dans ce cas, l'�quipe appr�ci� TMDC un �lectron d'une couche � une autre couche au cours de TMDC, devrait g�n�rer le spot lumineux t�rahertz vagues (entre les micro-ondes et infrarouge du spectre �lectromagn�tique tombant sur) la lumi�re points peuvent �tre utilis�s dans les outils d'aujourd'hui les plus avanc�s pour d�tecter. Les gens ont probablement pens� � ce sujet avant, mais ils ont rejet� l'id�e parce qu'ils croient en si peu de substance, il est impossible de mesurer le mouvement actuel des �lectrons dans une telle petite distance. Mais si vous faites un calcul approximatif, vous constaterez que si le courant est vraiment rapide, vous devriez �tre en mesure de mesurer l'�mission de lumi�re, donc nous avons juste essay�.

D�placer l'aide d'un laser

Institut de Stanford pour les chercheurs et les sciences des mat�riaux de l'�nergie (SIMES) sur le mat�riel TMDC constitu� de disulfure de molybd�ne et de tungst�ne disulfure tester leurs id�es. , Ma et la collaboration de doctorat Burak Guzelturk avec Prof. SLAC / Stanford Aaron Lindenberg, ultracourtes impulsions laser frappant la mati�re, des �lectrons se d�placent, et la transmission de la spectroscopie dans le domaine temporel t�rahertz enregistr� au t�rahertz qu'elles �mettent. Ces mesures r�v�lent non seulement la vitesse et la distance de la propagation actuelle entre les couches, mais ont �galement r�v�l� la direction de propagation actuelle. Lorsque les deux m�mes mati�res empil�es dans l'ordre inverse, le courant circule dans la m�me direction, mais dans le sens oppos�.

Avec cette d�monstration de nouvelles technologies, de nombreuses questions int�ressant peut maintenant �tre r�solu, Heinz a d�clar�: groupe de recherche de l'�tude, il a conduit, par exemple, o� une couche de cristaux tourner par rapport � l'autre couche de cristal peut �tre consid�rablement la modification des propri�t�s �lectroniques et optiques des couches combin�es. Cette approche nous permettra de suivre directement le mouvement rapide des �lectrons d'une couche � une autre, et d'observer comment ce mouvement est affect� par la position relative des atomes.

Brocade Park - Sciences Popular Science | Recherche / de: SLAC National Accelerator Laboratory

Glennda Chui, SLAC National Accelerator Laboratory

R�f�rence p�riodique Litt�rature: � Les progr�s scientifiques �

DOI: 10.1126 / sciadv.aau0073

Brocade Park - transfert de l'espace des �tats-Unis et de la science astronautique

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Cent millions de milliardi�mes de seconde! Pour la premi�re fois de voir directement le mouvement des �lectrons de 0,7 nanom�tres!

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