Després de desenvolupar un mètode per controlar els fluxos d'excitó a temperatura ambient, els científics de l'Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) han descobert noves propietats d'aquestes quasipartícules que poden portar a fer dispositius electrònics més eficients.
L'equip de científics del Laboratori d'Electrònica i Estructures Nanofàsiques (LANES) de l'EPFL, van ser els primers en controlar els fluxos d'excitó a temperatura ambient de manera que, han fet avançar la seva tecnologia. Han trobat una manera de controlar algunes de les propietats dels excitons i canviar la polarització de la llum que generen. Això pot portar a una nova generació de dispositius electrònics amb transistors que tindran menys pèrdua d'energia i menys dissipació de calor. El descobriment dels científics forma part d'un nou camp de recerca anomenat Valleytronics, ques'ha publicat al Nature Photonics.
Els excitons es creen quan un electró absorbeix la llum i es mou cap a un nivell d'energia superior, o "banda d'energia". Aquest excés d'electrons deixa enrere un "forat d'electró" en la seva anterior banda d' energia. Donat a que l'electró té una càrrega negativa i el forat una càrrega positiva, els dos estan units per una força electrostàtica anomenada força de Coulomb. És aquest parell. entre els forats d'electrons i els electrons, que es coneix com excitó.
Propietats quàntiques sense precedents
Els excitons només existeixen en materials semiconductors i aïllants. Les seves propietats extraordinàries es poden obtenir fàcilment en materials 2D, que són materials de l'estructura bàsica d'uns pocs àtoms de gruix. Els exemples més comuns d'aquests materials són el carboni i el molibdenita.
Quan es combinen aquests materials 2D, sovint mostren propietats quàntiques que cap dels materials posseeix per sí sol. Els científics de l'EPFL van combinar així un diselèxid de tungstè (WSe 2 ) amb diselèxid de molibdè (MoSe 2 ) per mostrar noves propietats amb una sèrie de possibles aplicacions d'alta tecnologia. Mitjançant l'ús d'un làser per generar guies de llum amb polarització circular i canviar lleugerament les posicions dels dos materials 2D per crear un patró, es va poder utilitzar excitons per canviar i regular la polarització, la longitud d'ona i la intensitat de la llum .
Els científics ho van aconseguir treballant amb una de les propietats dels excitons: la "vall", que està relacionada amb els extrems d'energia de l'electró i del forat. Aquestes valls, que provenen del nom de Valleytronics, es poden aprofitar per codificar i processar informació a nivell nanoscòpic.
La vinculació de diversos dispositius que incorporen aquesta tecnologia, donaria una nova forma de processar les dades. En canviar la polarització de la llum en un dispositiu determinat, es pot seleccionar una vall específica en un segon dispositiu connectat a ell. Això és similar al canvi de 0 a 1 o de 1 a 0, que és la lògica binària fonamental utilitzada en la informàtica.
Font: Ecole Polytechnique Federale de Lausanne
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada