Mengambil Bahan 2D untuk Berputar

Konsep artistik ilustrasi komputer spintronik.

Para ilmuwan di Universitas Tsukuba dan Institut Fisika Tekanan Tinggi sedang membuat transistor molibdenum disulfida baru dan membuat gambar putaran elektron yang melewatinya yang dapat membuka jalan bagi komputer spintronik baru.

Ilmuwan dari Universitas Tsukuba dan ilmuwan dari Institut Fisika Tekanan Tinggi telah mendeteksi dan memetakan putaran elektronik yang bergerak dalam transistor yang berfungsi yang terbuat dari molibdenum disulfida. Penelitian ini dapat membuat komputer lebih cepat memanfaatkan magnet alami elektron, bukan hanya muatannya.

Spintronics adalah bidang baru fisika benda terkondensasi yang mencoba menggunakan momen magnet intrinsik elektron, yang disebut “spin”, untuk membuat perhitungan. Ini akan menjadi kemajuan besar atas semua elektronik yang ada yang hanya mengandalkan muatan elektron. Namun, sulit untuk mendeteksi spin-spin ini, dan ada banyak bahan yang tidak diketahui yang dapat mendukung pengangkutan elektron spin-polarized.

Transistor MoS2 dalam Tabung Sampel ESR

Diagram skematis transistor MoS2 dalam tabung sampel ESR. Kredit: Universitas Tsukuba

Sekarang, tim peneliti internasional yang dipimpin oleh Divisi Ilmu Material Universitas Tsukuba telah berhasil menggunakan resonansi spin elektron (ESR) untuk memantau jumlah dan lokasi putaran tak berpasangan yang melewati transistor. Molybdenum disulfide ESR menggunakan prinsip fisik yang sama dengan mesin MRI yang membuat gambar medis. Putaran dikenakan medan magnet yang sangat kuat, yang menciptakan perbedaan energi antara elektron dengan putaran selaras dan anti-selaras dengan medan. Absorbansi foton yang berhubungan dengan cacat energi ini dapat diukur untuk menentukan adanya rotasi elektron yang tak tertandingi.

Percobaan mengharuskan sampel didinginkan hingga hanya empat derajat di atas surga mutlak, dan transistor akan beroperasi saat putaran sedang diukur. “Sinyal ESR diukur secara bersamaan dengan kebocoran dan arus gerbang,” kata penulis terkait, Profesor Kazuhiro Marumoto. “Perhitungan teoretis selanjutnya telah mengidentifikasi asal-usul belokan,” kata rekan penulis Profesor Małgorzata Wierzbowska. Molibdenum disulfida digunakan karena atomnya secara alami membentuk struktur dua dimensi yang hampir datar. Atom molibdenum membentuk lapisan dengan lapisan ion belerang di atas dan di bawah.

Tim menemukan bahwa pengisian sistem dengan elektron tambahan dalam proses yang disebut doping tipe-n penting untuk membuat putaran. “Berbeda dengan pekerjaan sebelumnya pada materi 2D lainnya, doping tipe-n telah memungkinkan kami untuk mendapatkan kontrol yang lebih baik pada belokan elektronik,” jelas Profesor Marumoto dan Wierzbowska. Para ilmuwan percaya bahwa molibdenum disulfida akan terbukti menjadi tempat pengujian yang penting untuk perangkat spintronik seiring kemajuan teknologi menuju produk konsumen di masa depan.

Referensi: “Spin-state di MoS2 transistor elektron tipis yang dibedakan oleh resonansi spin elektron “oleh Naho Tsunetomo, Shohei Iguchi, Małgorzata Wierzbowska, Akiko Ueda, Yousang Won, Sinae Heo, Yesul Jeong, Yutaka Wakayama dan Kazuhiro Marumoto, 5 Maret 2021, Materi Komunikasi.
DOI: 10.1038 / s43246-021-00129-y

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

“Doodle Ringan” Nyata dalam Waktu Nyata

Para peneliti di Tokyo Metropolitan University telah merancang dan menerapkan algoritme yang disederhanakan untuk mengubah garis yang digambar secara bebas menjadi hologram pada CPU...

Teleskop Webb NASA menyertakan tabir surya seukuran lapangan tenis untuk perjalanan jutaan kilometer

Kedua wajah tabir surya James Webb Space Telescope dinaikkan secara vertikal untuk mempersiapkan pelipatan lapisan tabir surya. Kredit: NASA / Chris Gunn Insinyur bekerja...

Mineralogi Hangat Global Mengelola Pusat Perlindungan Kehidupan Batin

Tim lapangan DeMMO dari kiri ke kanan: Lily Momper, Brittany Kruger, dan Caitlin Casar mengambil sampel air yang meledak dari toilet DeMMO. Pendanaan:...

Genom manusia modern tertua, direkonstruksi menggunakan DNA tengkorak berusia 45 tahun

Tengkorak dari Gua Zlatyk dekat Praha ini adalah milik orang modern paling awal yang diketahui di Eropa. Penulis: Marek Jantach Tengkorak fosil seorang wanita...

Peralihan rahasia yang luar biasa terbuka yang dapat merevolusi pengobatan serangan jantung

Para peneliti di Victor Chang Institute for Heart Research di Sydney telah menemukan gen baru yang penting yang kami harap dapat membantu jantung manusia...

Newsletter

Subscribe to stay updated.