Акустоэлектрический эффект долины обещает управление электронами

Акустоэлектрический эффект долины обещает управление электронами

Специалистами южнокорейского Института фундаментальных наук (IBS —  Institute for Basic Science) открыто новое явление, получившее название «Акустоэлектрический эффект долины». Явление подобного рода, по словам учёных, отмечается в структуре 2D материалов, напоминающей структуру графена. Подробности исследования и результативность опубликованы журналом «Physical Review Letters», предоставляя новое понимание изучения валлейтроники.

Что такое поверхностные акустические волны?

Благодаря поверхностным акустическим волнам, достигается эффект генерации электрических токов в такой области, как акустоэлектроника. Группа физиков-теоретиков ИФН смоделировано распространение поверхностных акустических волн, образующихся внутри структуры двумерных материалов. Список таких материалов представляет, к примеру, однослойный дисульфид молибдена (MoS2).

Поверхностными акустическими волнами увлекаются электроны (и дырки) MoS2, формируя электрический ток традиционной и нетрадиционной формы. Последний вариант имеет две составляющие: ток деформации и ток Холла. Первая составляющая зависима от направления и связана с так называемыми долинами — минимумами локальной энергии электронов.

По сути, такое состояние можно сравнивать с одним из механизмов, объясняющих фотоэлектрические эффекты 2D материалов, экспонируемых светом. Вторая составляющая связана с эффектом особого вида (фаза Берри), оказывающего влияние на скорость движения электронов группы и приводит к интригующим явлениям, подобным аномальным и квантовым эффектам Холла.

Учёные провели анализ свойств акустоэлектрического тока способом независимого измерения и запуска обычных, деформационных и холловских токов. Такой способ позволяет одновременно использовать, как оптические, так и акустические методы для управления распространением носителей заряда в новых 2D материалах. При этом существует возможность создания новых логических устройств.

Управление параметрами электронов

Управление физическими свойствами ультратонких систем, в частности электронов, способных свободно перемещаться в двух измерениях, но тесно связанных в третьем, является выраженным интересом учёных. Ограничением параметров электронов, в частности:

  • импульса,
  • спина,
  • долины,

допустимо изучить технологии, выходящие за рамки кремниевой электроники. Например, MoS2 обладает двумя окружными долинами, которые потенциально возможно использовать для хранения и обработки битов. Это идеальный материал для изучения долинной электроники. Предлагаемая учёными теория открывает способ манипулирования перемещением в долине акустическими методами. Тем самым расширяются возможности применения эффектов валлейтроники на акустоэлектронных устройствах.


При помощи информации: IBS