Pemutaran switch well node yang diinduksi cahaya dalam arus elektron raksasa – berguna untuk spintronics dan komputasi kuantum

Skema pembentukan titik sumur yang diinduksi cahaya dalam komponen Dirac ZRT5. Jigang Wang dan rekannya melaporkan bahwa pulsa laser, yaitu gerakan mesh yang koheren, dapat digunakan untuk mengontrol simetri pembalikan kristal dan raksasa photogenerate untuk mengontrol arus dengan pengecualian sakelar foninik, transportasi balistik luar biasa yang dilindungi oleh sumur yang ditransmisikan topologi pita. Kredit: Departemen Energi AS, Laboratorium Ames

Ilmuwan di Laboratorium Ames Departemen Energi AS dan rekannya di Brookhaven National Laboratory dan University of Alabama di Birmingham telah menemukan sakelar induksi cahaya baru yang memutar jaring kristal dari bahan ini, beralih ke arus listrik besar yang tampaknya ada. . Penemuan terisolasi dibuat dalam kategori bahan topologi yang meliputi spintronik, transistor efek topologi dan Komputasi kuantum.

Semimetal Sumur dan Dirac dapat menampung sifat-sifat konduktif listrik eksternal, hampir terisolasi yang memanfaatkan keadaan unik kisi kristal dan struktur listrik komponen yang melindungi elektronik dari hal tersebut. Saluran transpor elektronik yang luar biasa ini, simetris dan dilindungi oleh topologi, biasanya tidak terjadi pada logam konvensional seperti tembaga. Setelah beberapa dekade dijelaskan hanya dalam konteks fisika teoretis, ada minat yang berkembang dalam merancang, mengeksplorasi, menyempurnakan, dan mengendalikan fitur elektronik yang dilindungi topologi untuk aplikasi perangkat. Misalnya, adopsi skala yang lebih besar dari komputasi kuantum membutuhkan perangkat bangunan yang melindungi status kuantum yang rapuh dari kotoran dan lingkungan yang bising. Salah satu cara untuk mencapai hal ini adalah melalui pengembangan kalkulasi topologi kuantum, di mana tanda kutip dibuat berdasarkan arus listrik terlarut yang “terpelihara secara simetris” yang tahan terhadap suara.

“Kelengkungan mesh yang diinduksi cahaya atau sakelar fonetik dapat mengontrol simetri inversi kristal dan fotogenerasi arus listrik raksasa dengan hambatan yang sangat kecil,” kata Jigang Wang, ilmuwan senior di Laboratorium Ames di Ice State University. “Prinsip kontrol baru ini tidak memerlukan medan magnet atau elektronik statis dan lebih cepat serta mengonsumsi lebih sedikit energi.”

“Penemuan ini dapat diperluas ke prinsip komputasi kuantum baru berdasarkan fisika abadi dan transportasi energi yang tidak ada, yang dapat mendorong kecepatan yang jauh lebih cepat, konsumsi daya yang lebih rendah, dan suhu pengoperasian yang lebih tinggi.” Kata Liang Luo, seorang ilmuwan di Laboratorium Emas dan penulis studi pertama.

Wang, Luo, dan rekan mereka melakukan hal yang persis sama, menggunakan terharts (satu triliun siklus per detik) untuk memancarkan elemen-elemen ini guna mengungkap proses pengubahan simetri properti ini menggunakan spektroskopi sinar laser.

Dalam eksperimen ini, tim memodifikasi simetri struktur elektronik material menggunakan pulsa laser untuk memutar sistem kisi kristal. Sakelar lampu ini mengaktifkan “titik sumur” dalam komponen, memaksa elektron untuk berperilaku sebagai partikel tak bermassa yang dapat membawa aliran terlarut rendah yang aman yang kemudian dicari.

Elias Perakis, seorang profesor fisika di University of Alabama di Birmingham dan profesor akting di kursi, mengatakan: “Kami telah mencapai aliran panjang yang sangat besar ini dengan melakukan gerakan bolak-balik atom dalam ruang kesetimbangannya untuk memecahkan simetri terbalik kristal. ” “Kebijakan transportasi semikonduktor dan kontrol topologi yang diilhami cahaya ini tampaknya universal dan akan sangat efektif dalam pengembangan komputasi kuantum dan elektronik di masa depan dengan kecepatan tinggi dan konsumsi daya rendah.”

Kiang Li, ketua kelompok Kelompok Bahan Energi Lanjutan Laboratorium Nasional Brookhaven, mengatakan, “Apa yang kami kurang sejauh ini adalah daya rendah dan saklar cepat untuk menginduksi dan mengontrol kesimetrisan bahan ini.” Melompat ke keadaan terlindungi secara topologi , yang membuka peluang menarik bagi elektron yang berevolusi mengalir. “

Referensi: “Sakelar simetri foninik yang diinduksi ringan dan arus foto topologi raksasa yang dapat larut di JRTA5Ditulis oleh Liang Luo, De Cheng, Bokun Song, Lin-Lin Wang, Chirag Vaswani, Perdana Menteri Lozno, Ji. Gu, Chuankun Huang, Richard H.J.Kim, Zhao Liu, Taman Jong-mok, Yongjin Yao, Qiming Ho, Elias E. Perakis, Qiang Li dan Jigang Wang, 18 Januari 2021, Bahan alam.
DOI: 10.1038 / s41563-020-00882-4

Arus foto Telehertz dan uji spektrum laser serta pembangunan model dilakukan di Laboratorium Emers. Pengembangan sampel dan pengukuran transpor magnetik dilakukan oleh Brookaven National Laboratory. Analisis data dilakukan oleh University of Alabama di Birmingham. Perhitungan kebijakan dan analisis topologi pertama dilakukan oleh Center for Topological Semimetals Advancement of Topological Semimetals, sebuah Pusat Penelitian Perbatasan Energi yang didanai oleh DOE Office of Science.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Skrining sinar-X mengidentifikasi obat yang menjanjikan untuk pengobatan COVID-19

Sebuah tim peneliti, termasuk ilmuwan MPSD, telah mengidentifikasi beberapa kandidat untuk melawan obat tersebut SARS-CoV-2 coronavirus menggunakan sumber cahaya sinar-X PETRA III di German...

Teori konspirasi memengaruhi perilaku kita – bahkan jika kita tidak mempercayainya!

Paling tidak karena COVID-19 pandemi, teori konspirasi lebih relevan dari sebelumnya. Mereka diberitakan dan didiskusikan di hampir semua media dan komunikasi. Tapi...

“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:...

Newsletter

Subscribe to stay updated.