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节制激子新要领有望催生更节能电子设备

据瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)官网克日报道,继首次发明室温下节制激子(exciton)流的要领之后,该校科学家更进一步,找到了新要领来节制激子的某些特性并改变它们发生的光的偏振,有望催生更节能的电子设备。

当电子接收光并跃迁到更高能级或能带时,受激的电子在其先前的能带中留下一个“电子空穴”。由于电子带负电荷而空穴带正电荷,两者会通过库仑力团结在一起。这种“电子—空穴对”就被称为激子。

激子仅存在于半导体和绝缘质料中。它们不凡的特性可以在二维质料内轻松得到。二维质料的根基布局仅几个原子厚,最常见的二维质料是石墨烯和辉钼矿。当二维质料团结在一起时, 氮化钙,它们凡是会表示出单一质料自己都不具备的量子特性。有鉴于此,EPFL纳米电子与布局尝试室(LANES)的科学家将二硒化钨(WSe2)与二硒化钼(MoSe2)团结起来,并对个中的层间激子举办电气节制与偏振切换,展现了一系列大概应用于高科技的新特性。

在最新研究中, 碳化钨,该团队利用激光发生具有圆偏振的光束,并稍微改变这两种质料的位置,借助激子来改变和调理光的偏振、波长和强度。详细来说,他们通过哄骗激子的一个特性——“谷”(“谷电子学”名称的由来)实现了上述方针,“谷”与电子和空穴的极度能量有关,可用于纳米级别信息的编码和处理惩罚。

LANES认真人安德拉斯·基斯说:“让几台回收这种技能的设备相接,将为我们提供一种新的数据处理惩罚要领。通过改变给定设备中光的偏振特性,我们可以在与之毗连的第二设备中选择一个特定的谷。这雷同于从0切换到1或从1切换到0, 碳化钽,这正是计较中所回收的根基二进制逻辑。”

最新研究将催生晶体管能耗与发烧更少的新一代电子器件,并成为方兴未艾的“谷电子学”规模的一部门。

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