Investigadors de la Universitat de Valencia (UV) han descobert un semiconductor bidimensional que té els seus excitons orientats d'una nova forma que permet obrir el camí cap a la generació de xips fotònics.
 |
| Font: Domini públic |
La segona revolució quàntica que es desenvolupa avui, està dirigida a Europa pel programa Quantum Flagship, que pretén portar processos quàntics des dels laboratori fins als mercats. Els nous materials bidimensionals, com el grafè o els semiconductors bidimensionals, hi han fenomens quàntics que permeten resoldre la limitació tradicional de temperatures baixes per poder treballar a temperatura ambient.
Aquest fet, molt inusual, ha contribuït a que els semiconductors bidimensionals siguin un dels principals focus de Quantum Flagship per crear tecnologies disruptives que donin pas a dispositius comercialitzables que aprofitin les propietats quàntiques de la llum i la matèria, per exemple, utilitza-se en el camp del xifrat del senyal i les comunicacions segures.
En semiconductors, la partícula responsable dels processos d’absorció i emissió de la llum és l’orifici d’electrons conegut com a excitó. Conèixer i controlar les propietats dels excitons en semiconductors bidimensionals és clau per al desenvolupament de tecnologies quàntiques que es desenvoluparan en el marc del Quantum Flagship. En la mesura que la distribució dels excitons d’un semiconductor bidimensional per si mateixa, podrà definir quin tipus de dispositiu optoelectrònic es pot fabricar per aprofitar la llum quàntica que el semiconductor bidimensional pot emetre.
 |
| Font: Deccan Chronicle. |
Els excitons dels semiconductors estudiats fins ara, tenen una orientació essencialment horitzontal, amb els beneficis i limitacions que això comporta. Tot i això, un grup de recerca del Material Science Institute (ICMUV) i del Departament de Física Aplicada i Electromagnetisme de la Universitat de València (UV), en col·laboració amb un grup de la Universitat Heriot-Watt del Regne Unit, han demostrat que els excitons dels semiconductors bidimensionals de seli indi (InSe) estan orientats perpendicularment al pla atòmic, a diferència de la resta de semiconductors bidimensionals descoberts fins ara.
Aquesta nova orientació dels excitons obre les portes a la creació d’aparells optoelectrònics plans basats en materials bidimensionals on la llum quàntica emesa horitzontalment es pot sostenir i transportar amb relativa facilitat mitjançant els flocs InSe en capes.
El grup de la ICMUV i el Departament de Física Aplicada, integrat per Daniel Andrés Penares, Rodolfo Enrique Canet Albiach, Marie Krecmarová, Alejandro Molina Sánchez, Juan P. Martínez Pastor i Juan F. Sánchez Royo, participen en un dels 20 consorcis escollits per a la primera fase del Quantum Flagship. Ho han fet amb el seu projecte S2QUIP "Scalable Two-Dimensional Quantum Integrated Photonics", on desenvoluparan circuits de fotònica quàntica integrant un semiconductor bidimensionalmaterials compatibles amb la tecnologia CMOS, sovint utilitzats per fabricar circuits integrats tradicionals. Desenvolupat en aquest marc, el treball podria resoldre molts dels colls d'ampolla descrits pels plans de treball dels EUA i de la UE per al desenvolupament de tecnologia comercialitzable d'informació quàntica.
Font: Universitat de Valencia
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada