JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.

Kun valo synnyttää sähkövirtaa puolijohdemateriaaleissa valovirran keräämiseksi tarvitaan sähköjännitettä virtauksen ohjaamiseksi yhteen suuntaan. Minnesotan yliopiston tutkijat ovat demonstroineet kehittämällään rakenteellaan keinon hallita valovirran suuntaa käyttämättä sähköjännitettä.

Tutkimuksessa paljastui, että ohjaus tapahtuu fotonien spinien ohjaamaan suuntaan. Spinnaavan valon tuottama valovirta on myös spin-polarisoitu, mikä tarkoittaa, että siinä on enemmän elektroneita, joiden spin on enemmän yhteen suuntaan kuin toiseen.

Tällä uudella laitteella on potentiaalia käytettäväksi tulevaisuuden spintroniikassa. Sitä voitaisiin käyttää myös energiatehokkaaseen optiseen tiedonsiirtoon datakeskuksissa.

Ympäripolarisoidussa valossa sähkökenttä voi spinnata myötäpäivään tai vastapäivään. Tällaisessa tilassa fotonilla sanotaan olevan positiivinen tai negatiivinen optinen spin-kulmamomentti.

Laitteessaan tutkimusryhmä integroi ohutkalvoisen topologisen materiaalin, vismutti-selenidin, aaltoputkeen. Se herättää vahvan kytkennän aaltoputken valon ja topologisen materiaalien elektronien välillä. Molemmat omaavat saman spin-momentin lukitusvaikutuksen.

Kytkentä johtaa ainutlaatuiseen optoelektroniseen vaikutukseen – valo virratessaan pitkin yhtä suuntaa aaltoputkessa synnyttää sähkövirran, joka virtaa samaan suuntaan elektronin spin-polarisaation kanssa. Valosuunnan kääntäminen kääntää sekä virran suunnan että sen spin-polarisaation.

- Laitteemme tuottavat spin-polarisoitua virtaa, joka virtaa topologisen eristeen pinnalla, ja niitä voidaan käyttää virran lähteenä spintronisille laitteille, jotka käyttävät elektronin spiniä informaation kuljettamiseksi ja käsittelemiseksi hyvin alhaisilla energiakustannuksilla, toteavat tutkijat University of Minnesotasta.

Veijo Hänninen
Nanobittejä 19.1.2018

 
 

Pelottaako kuvien varmuuskopiointi verkkoon? Harkitse omaa pilveä

Viime vuonna otettiin huikeat 1,2 biljoonaa eli 1200 miljardia digitaalista valokuvaa1, joista noin 85 prosenttia älypuhelimilla. Kuvat säilyttävät muistojamme, jotta voimme palata myöhemmin niihin hetkiin, jotka muovaavat elämäämme ja kertovat tarinoitamme perheellemme ja ystävillemme. Puhelimen kadottaminen saattaa kuitenkin tarkoittaa myös näiden arvokkaiden muistojen hukkaamista. Niinpä on ehdottoman tärkeää varmistaa, että niistä on varmuuskopio.

Lue lisää...

Mitä IoT-rauta vaatii?

Pärjätäkseen IoT-markinoilla laitevalmistajien täytyy oppia innovoimaan nopeammin. IoT-sovelluksien kirjo on loppumaton ja menestyvät yritykset antavat kehittäjilleen mahdollisuuden jatkuvasti tunnistaa ja toteuttaa uusia ja yhä hyödyllisempiä tapoja valjastaa käyttöön antureita, monitoroida erityyppistä dataa ja ohjata laitteiden ekosysteemejä.

Lue lisää...
 
ETN_fi Viranomaisverkko Virveen tulee mobiililaajakaista ensi vuonna. Kumppanioperaattorikin selviää kilpailutuksessa v. 2… https://t.co/TtNorpIQy2
ETN_fi Ensimmäinen AVR-pohjainen Arduino-kortti. Lisätietoja Mouserilta. https://t.co/7yazvkOkV1
ETN_fi Nokialle 2+ mrd euron sopimukset kiinalaisoperaattorien kanssa. https://t.co/LJ6OPq0kb7
ETN_fi Mercedes voittaa jatkossa F1- ja sähköformulakisoja On Semin tehonhallintatekniikalla. VB77 for WDC in 2019! https://t.co/EjpdlTQwop
ETN_fi Beneq's transparent Lumineq matrix displays just got a lot bigger. See https://t.co/FDvZwrVGId
 
 

ny template