物理学者は情報処理を改善するために「スピンコントロール」を実践する

Anonim

現在、コンピュータや携帯電話などの情報処理ツールは、電子の電荷を利用して動作しています。 しかし、UCサンディエゴの物理学者のチームは、より高速でエネルギー効率の良い信号処理の代替システムを模索しています。 これは、絶縁体、半導体、および液体中に存在する電気的に中性の準粒子である「励起子(excitons)」を用いることによってこれを行う。 また、励起子スピンダイナミクスの最新の研究は、将来のデバイスのための機能的な約束を示しています。

彼らの研究では、Leonid Butov教授と最近の物理学博士。 ボーズ・アインシュタイン凝縮体の形で層状半導体構造の間接励起子(IX)(特別に設計された準粒子)を適用した、卒業生Jason Leonard。 このIXの凝縮物を用いて、IXのスピンコヒーレンスは長距離を移動したときに保存されることが発見され、よりエネルギー効率の良い信号処理が将来期待されています。 この研究の結果はまた、スピントランスファを使用して効率的かつ迅速な回路に必要な、長距離スピンコヒーレンスを達成する方法を提示した。 彼らの発見は、最近 Nature Communicationsに 発表されました。

「私たちは、コヒーレントスピン歳差運動によって得られた励起子位相を測定し、IX凝縮物中の長距離コヒーレントスピン輸送を観測した」とButovは説明した。 「長距離スピントランスポートは、スピンに基づいた新しい信号処理の開発のために検討することができます。

特別に細工された光学希釈冷凍機セットを使用して、ゼロ-Butov以下の非常に低い温度-0.1KeVまたは-459.50Fに設定し、彼のチームは10℃の範囲でスピンコヒーレンスを達成するために寒冷な温度によって凝縮液にIXガスを変換したスピントランスファを探索する高機能デバイスの開発に役立ちます。

「我々は、量子位相シフトを説明しようとプロジェクトを開始し、スピントランスポートの実用的観測で終わった」とLeonard氏は指摘する。

この実験は極低温でのIXスピンコヒーレンスの能力の1つを実証しましたが、Butovの以前の研究では実用化に向けて重要なステップである室温で半導体にIXが存在することが示されました。

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