Site Sponsors
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD

De Wijzigingen van het Landschap van Nanoscale Mogen QuantumDraad Produceren Die Stroom zonder Dissipatie Draagt

Published on October 26, 2012 at 7:35 AM

In de vrij nieuwe wetenschappelijke grens van topologische isolatie, hebben de theoretische en experimentele fysici de oppervlakten van deze unieke materialen voor inzicht in het gedrag van elektronen bestudeerd die sommige zeer V.N.-elektron-als eigenschappen tonen.

In topologische isolatie, kunnen zich de elektronen meer als fotonen, of deeltjes van licht gedragen. De hapering is dat in tegenstelling tot fotonen, de elektronen een massa hebben die normaal een het bepalen rol in hun gedrag speelt. In de wereld van quantumfysica, waar de dagelijkse materialen verrassende en soms verbazingwekkende eigenschappen overnemen, gedragen de elektronen zich op de buitenoppervlakte van deze isolatie en kijken uncharacteristically als licht.

Deze unieke eigenschappen hebben piqued de belangen van wetenschappers die toekomstige toepassingen op gebieden zoals quantum gegevensverwerking en spintronics, of andere koninkrijken zien die in de manipulatie van elektronische eigenschappen wortel worden geschoten. De vroege uitdaging aan die onderzoekers is sommige eenvoudige grondregels te beginnen te begrijpen om deze materialen te controleren.

De onderzoekers van de Universiteit van Boston rapporteren dat de plaatsing van uiterst kleine rimpelingen op de oppervlakte van een topologische isolatie die van bismuttelluride wordt gebouwd effectief zogenaamde elektronen moduleert Dirac zo zij in een weg stromen die volkomen de topografie van de oppervlakte van het kristal weerspiegelt.

De Verwante Professor van Fysica Vidya Madhavan en de HulpProfessor van Fysica Stephen Wilson rapporteren in de huidige online uitgave van de Mededelingen dat van de Aard aftasten het een tunnel graven de microscopie de kenmerken van deze uiterst kleine golven kan openbaren aangezien zij toenemen en vallen, toelatend de onderzoekers om een directe aansluting tussen de eigenschappen van de rimpelingen en modulatie van de golven over de materiële oppervlakte te trekken.

In plaats van chaotisch gedrag, de elektronenstroom in een weg die de oppervlakte weerspiegelt van de metaalsamenstelling, articled de teamrapporten in met een adellijke titel „rimpeling-Gemoduleerde elektronische structuur van een 3D topologische isolatie.“

„Wat wij hebben ontdekt is dat de elektronen prachtig aan dit het ontzetten van de materiële oppervlakte,“ bovengenoemde Madhavan, de projectdirecteur antwoorden.

Zo doe eensgezind de golvenstroom over de rimpelingen - apart geplaatst ongeveer 100 nanometers - die de onderzoekers zeggen de verdere wijzigingen van het landschap van het kristal „nanoscale“ genoeg controle konden veroorzaken om een ééndimensionale quantumdraad te produceren geschikt om stroom zonder dissipatie te dragen.

De gegolfte oppervlakte schijnt om grotere controle uit te oefenen en minder risico in werking te stellen om onvolmaaktheden tot stand te brengen dan andere methodes, zoals het introduceren van chemische gebruikte additieven, in pogingen om de stroom van elektronen op de oppervlakte van andere topologische isolatie te moduleren, de onderzoekers vonden.

Madhavan zei het team de elektronen, die placidly boven op de oppervlakte-staat van de isolatie leggen, heel erg zoals de glazige oppervlakte van een ongestoord meer moest veroorzaken. Het team onderbrak de elektronen door onzuiverheden te introduceren, die een effect gelijkend op dat van het laten vallen van een steen in een kalm meer hadden. Deze provocatie veroorzaakte golven van elektronen die zich als golven van licht gedragen aangezien zij wegen reizen die de contouren weerspiegelen die in het kristal worden gecreeerd.

„Wij verwachtten niet de elektronen om de topografie te volgen,“ bovengenoemde Madhavan. De „topografie legt een sinusoïdaal potentieel aan de golven op. De rimpelingen leiden tot dat potentieel door de elektronen een te volgen landschap te geven. Dit is een manier om deze elektronen in topologische isolatie misschien te manipuleren.“

Bron: http://www.bc.edu/

Last Update: 26. October 2012 08:49

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit