Fueron los primeros en controlar los flujos de excitones a temperatura ambiente. Y ahora, el equipo de científicos del Laboratorio de Electrónica y Estructuras de Nanoescala LANES de EPFL ha llevado su tecnología un paso más allá. Han encontrado la manera de controlar algunos de lospropiedades de los excitones y cambian la polarización de la luz que generan. Esto puede conducir a una nueva generación de dispositivos electrónicos con transistores que sufren menos pérdida de energía y disipación de calor. El descubrimiento de los científicos forma parte de un nuevo campo de investigación llamado valleytronics y tieneacaba de ser publicado en Fotónica de la naturaleza .
Los excitones se crean cuando un electrón absorbe luz y se mueve a un nivel de energía más alto, o "banda de energía" como se les llama en la física cuántica sólida. Este electrón excitado deja un "agujero de electrones" en su banda de energía anterior. Y porqueel electrón tiene una carga negativa y el agujero una carga positiva, los dos están unidos por una fuerza electrostática llamada fuerza de Coulomb. Es este par de electrón-agujero que se conoce como excitón.
propiedades cuánticas sin precedentes
Las excitaciones existen solo en materiales semiconductores y aislantes. Se puede acceder fácilmente a sus propiedades extraordinarias en materiales 2D, que son materiales cuya estructura básica es de unos pocos átomos de espesor. Los ejemplos más comunes de tales materiales son el carbono y la molibdenita.
Cuando se combinan tales materiales 2D, a menudo exhiben propiedades cuánticas que ninguno de los materiales posee por sí solo. Los científicos de la EPFL combinaron así el diselenuro de tungsteno WSe2 con el diselenuro de molibdeno MoSe2 para revelar nuevas propiedades con una serie de posibles tecnologías de alta tecnología.Mediante el uso de un láser para generar haces de luz con polarización circular, y cambiando ligeramente las posiciones de los dos materiales 2D para crear un patrón de muaré, pudieron utilizar excitones para cambiar y regular la polarización, la longitud de onda y la intensidad de la luz..
De un valle a otro
Los científicos lograron esto al manipular una de las propiedades de los excitones: su "valle", que está relacionado con los extremos de las energías del electrón y el agujero. Estos valles, de donde proviene el nombre valleytronics, puedenser aprovechado para codificar y procesar información a nivel nanoscópico.
"Vincular varios dispositivos que incorporan esta tecnología nos daría una nueva forma de procesar datos", dice Andras Kis, quien dirige LANES. "Al cambiar la polarización de la luz en un dispositivo dado, podemos seleccionar un valle específico en unsegundo dispositivo que está conectado a él. Es similar a cambiar de 0 a 1 o de 1 a 0, que es la lógica binaria fundamental utilizada en la informática ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Escuela Politécnica Federal de Lausana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :