Wetenskaplikes breek die skakel tussen 'n kwantum materiaal se spin en orbitaal state

Tot nou toe, elektro pins en orbitale is gedink om hand in hand in 'n klas van materiaal wat die hoeksteen van die moderne inligtingstegnologie te gaan; jy kan nie een vinnig verander sonder om die ander. Maar 'n studie by die Departement van Energie se SLAC Nasionale Versneller Laboratorium programme wat 'n pols van laser lig kan dramaties verander die spin toestand van 'n belangrike klas van materiale, terwyl die verlaat van sy baan staat ongeskonde.

Die resultate dui op 'n nuwe pad vir die maak van 'n toekomstige generasie van logika en geheue toestelle wat gebaseer is op "orbitronics," sê Lingjia Shen, 'n SLAC navorsingsgenoot en een van die hoof navorsers vir die studie.

"Wat ons nou sien in hierdie stelsel is die teenoorgestelde van wat mense gesien het in die verlede," het Shen. "Dit verhoog die moontlikheid dat ons 'n wesenlike se spin en orbitaal state afsonderlik, en gebruik variasies in die vorms van orbitale as die 0'e en 1'e wat nodig is om make berekeninge en inligting stoor in rekenaar herinneringe kan beheer."

Die internasionale span navorsers, onder leiding van Josua Turner, 'n SLAC personeel wetenskaplike en ondersoeker met die Stanford Instituut vir Materials and Energy Wetenskap (SIMES), gerapporteer hul resultate vandeesweek in Physical Review B Vinnige kommunikasie.

'N intrige, komplekse materiaal

Die materiaal die span bestudeer was 'n mangaan-oksied gebaseer kwantum materiaal bekend as NSMO, wat kom in baie dun kristallyne lae. Dit was al vir drie dekades en word gebruik in toestelle waar inligting gestoor word deur die gebruik van 'n magnetiese veld om oor te skakel van die een elektron spin staat na 'n ander, 'n metode wat bekend staan ​​as spintronika. NSMO word ook beskou as 'n belowende kandidaat vir die maak van toekomstige rekenaars en geheue stoor toestelle wat gebaseer is op skyrmions, klein deeltjie-agtige vortexes geskep deur die magnetiese velde van spin elektrone.

advertensie