Los científicos del Instituto de Tecnología de Tokio propusieron nuevos materiales cuasi-1D para posibles aplicaciones espintrónicas, una tecnología próxima que explota el espín de los electrones. Realizaron simulaciones para demostrar las propiedades de espín de estos materiales y explicaron los mecanismos detrás de su comportamiento.
La electrónica convencional se basa en el movimiento de electrones y se refiere principalmente a su carga eléctrica; desafortunadamente, estamos cerca de alcanzar los límites físicos para mejorar los dispositivos electrónicos. Sin embargo, los electrones tienen otra propiedad física cuántica intrínseca llamada "espín", que puedeser interpretado como un tipo de momento angular y puede ser "arriba" o "abajo". Mientras que los dispositivos electrónicos convencionales no despliegan el espín de los electrones que emplean, la espintrónica es un campo de estudio en el que el espín de los electrones conductoreses crucial. Se pueden lograr mejoras serias en el rendimiento y nuevas aplicaciones a través de "corrientes de giro".
Tan prometedor como suena la espintrónica, los investigadores todavía están tratando de encontrar formas convenientes de generar corrientes de espín con estructuras materiales que posean electrones con propiedades de espín deseables. El efecto Rashba-Bychkov o simplemente efecto Rashba, que implica una división de espín-Los electrones ascendentes y descendentes debido a rupturas de simetría, podrían potencialmente ser explotados para este propósito. Un par de investigadores del Instituto de Tecnología de Tokio, incluido el Profesor Asociado Yoshihiro Gohda, han propuesto un nuevo mecanismo para generar una corriente de espín sin pérdida de energía deuna serie de simulaciones para nuevos materiales cuasi-1D basados en indio adsorbido en bismuto que exhiben un efecto Rashba gigante. "Nuestro mecanismo es adecuado para aplicaciones espintrónicas, con la ventaja de que no requiere un campo magnético externo para generar una corriente de espín no disipativa,"explica Gohda. Esta ventaja simplificaría los posibles dispositivos espintrónicos y permitiría una mayor miniaturización.
Los investigadores realizaron simulaciones basadas en estos materiales para demostrar que el efecto Rashba en ellos puede ser grande y solo requiere aplicar un cierto voltaje para generar corrientes de espín. Al comparar las propiedades Rashba de múltiples variaciones de estos materiales, proporcionaron explicaciones para laobservaron diferencias en las propiedades de rotación de los materiales y una guía para una mayor exploración de materiales.
Este tipo de investigación es muy importante ya que se requieren tecnologías radicalmente nuevas si pretendemos mejorar aún más los dispositivos electrónicos e ir más allá de sus límites físicos actuales. "Nuestro estudio debería ser importante para aplicaciones espintrónicas energéticamente eficientes y para estimular una mayor exploración de diferentes 1DSistemas Rashba ", concluye Gohda. Desde memorias más rápidas hasta computadoras cuánticas, los beneficios de una mejor comprensión y explotación de los sistemas Rashba ciertamente tendrán enormes implicaciones.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Tokio . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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