沃利电子学的成功。免费技术图书馆新闻

Volitronics 成功

13.04.2016

物理学家已经学会了如何在二维半导体的谷中产生和控制电子。

近几十年来，来自不同国家的研究人员一直在积极寻找基于使用电子电荷的传统电子产品的替代品。他们寻求减少由于电流流动而导致的电子设备的功耗和发热，并提高它们的速度。最著名的替代方向是自旋电子学，它使用电子的另一种特性——自旋。

鲜为人知的是另一个研究领域——排电子学（valleytronics）。这是基于这样一个事实，即一些半导体具有几个允许的传导电子能量的最小值（用能带理论的语言 - 导带的最小值），物理学家称之为谷。英文名称 valleytronics 的形成类似于自旋电子学，由两个词 valley（山谷）和电子学（electronics）组成。

这种谷的存在使得通过在其中一个中放置一个电子来编码信息成为可能。结合旋转，这使您可以显着扩展在设备中编码信息的可能性。另外，两个自旋值或两个谷对应于一位信息 - 它们可以与 0 和 1 进行比较。但是两个谷，其中电子自旋可以采用不同的值，是一个两位构造编码已经四个价值观。如果你添加一个费用，那么你可以编码八个值。与自旋电子学一样，volitronics 承诺更快的响应时间、更高的抗噪性和更低的功耗。然而，由于难以管理电子以将它们放置在山谷中并在那里控制它们，因此在实践中创建此类设备受到了阻碍。

美国和中国的研究人员报告称，他们首次能够在二维半导体的山谷中产生和控制电子，这是一层过渡金属二硫属化物 (TMDC)。为此，他们使用了他的自旋从附着的铁磁半导体中的电转移（注入）。最重要的是，他们设法仅将电荷载体放置在两个山谷之一中。由于电致发光现象，山谷随后发出具有不同圆偏振的偏振光，观察哪些物理学家确信操作成功。

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