Ahora se puede detectar la corriente del spin en los materiales cuanticos

Publicado a las 08:49 PM CST en Oct 15,2017 | Actualizado a las 08:49 PM CST en Oct 15,2017


Los semiconductores basados en silicio, que se encuentran en el corazón de los dispositivos electrónicos, se basan en la corriente eléctrica controlada que es responsable de suministrar energía a los componentes electrónicos.

Estos semiconductores sólo pueden acceder a la carga de los electrones para obtener energía, pero los electrones hacen más que llevar una carga. También tienen un momento angular intrínseco conocido como espín, que es una característica de los materiales cuánticos que, aunque escurridizos, pueden ser manipulados para mejorar los dispositivos electrónicos.

Un equipo de científicos, liderado por An-Ping Li en el Laboratorio Nacional Oak Ridge del Departamento de Energía, ha desarrollado una innovadora técnica de microscopía para detectar el espín de electrones en aisladores topológicos, un nuevo tipo de material cuántico que podría ser utilizado en aplicaciones como la espíntrónica y la computación cuántica.

«La corriente de espín, es decir, el momento angular total de los electrones en movimiento, es un comportamiento de los aisladores topológicos que no se podía tener en cuenta hasta que se desarrollara un método sensible a los espín», aseguró Li.

 

Los dispositivos electrónicos continúan evolucionando rápidamente y requieren más potencia en componentes más pequeños. Esto hace que se necesiten alternativas menos costosas y eficientes energéticamente que la electrónica basada en la carga. Un aislante topológico transporta la corriente eléctrica a lo largo de su superficie, mientras que dentro del material a granel actúa como aislante. Los electrones que fluyen a través de la superficie del material exhiben direcciones uniformes de centrifugado, a diferencia de un semiconductor en el que los electrones giran en diferentes direcciones.

«Los dispositivos basados en la carga son menos eficientes energéticamente que los basados en la rotación», dijo Li. «Para que los giros sean útiles, necesitamos controlar tanto su flujo como su orientación.»

 

Más en Nanova ||  Los viajes espaciales podrían ser aún más peligrosos para las personas de lo que se ha previsto.

Para detectar y comprender mejor este extraño comportamiento de las partículas, el equipo necesitaba un método sensible al giro de los electrones en movimiento. Su nuevo enfoque de microscopía fue probado en un solo cristal de Bi2Te2Se, un material que contiene bismuto, telurio y selenio. Medía cuánta tensión se producía a lo largo de la superficie del material a medida que el flujo de electrones se movía entre puntos específicos mientras que detectaba la tensión para el espín de cada electrón.

Nuevas baterias de bajo coste a partir de los desechos de grafito

El nuevo método se basa en un microscopio de barrido de túnel de cuatro sondas, un instrumento que puede identificar la actividad atómica de un material con cuatro puntas de sondeo móviles, añadiendo un componente para observar el comportamiento de espín de los electrones en la superficie del material. Este enfoque no sólo incluye mediciones de sensibilidad de centrifugado. También limita la corriente a una pequeña área en la superficie, lo que ayuda a evitar que los electrones se escapen por debajo de la superficie, proporcionando resultados de alta resolución.

«Hemos detectado con éxito un voltaje generado por la corriente de espín del electrón», dijo Li, coautor de un artículo publicado por Physical Review Letters que explica el método. «Este trabajo proporciona una clara evidencia de la corriente de espín en los aisladores topológicos y abre una nueva vía para estudiar otros materiales cuánticos que podrían ser aplicados en los dispositivos electrónicos de última generación».


Referencias & Fuentes 

nanotech-now.comespín current detection in quantum materials unlocks potential for alternative electronics

ornl.govNew method to detect espín current in quantum materials unlocks potential for alternative electronics

Únete al debate..

MAS EN NANOVA

Microsoft Edge está incorporando nuevas características que pueden hacer que cambies de navegador

El Edge de Microsoft ha pasado de ser un reemplazo decente del navegador Internet Explorer a un navegador moderno y bien pensado que garantiza...

Se rumorea que el iPhone SE 2020 se lanzará muy pronto – AKA iPhone 9

Especialmente porque parece que los teléfonos de alta gama son cada vez más grandes y más caros, ha habido muchos rumores durante el último...

Las Máquinas de respiración artificial son fáciles de hacer

Una de las mayores preocupaciones en los hospitales de todo el mundo es la falta de ventiladores para las unidades de cuidados intensivos. Estas...

HOY

Algunas aplicaciones para teléfonos móviles pueden contener comportamientos ocultos que los usuarios nunca ven

Un equipo de investigadores en materia de seguridad cibernética ha descubierto que un gran número de aplicaciones para teléfonos celulares contienen secretos codificados que...

Vacuna contra el COVID-19 muestra avances , revela una investigación

Científicos de la Escuela de Medicina de la Universidad de Pittsburgh anunciaron hoy una posible vacuna contra el SARS-CoV-2, el nuevo coronavirus que causa...

Se desarrolla un fármaco capaz de bloquear las primeras etapas del Covid-19

Los hallazgos, publicados hoy en Cell, son prometedores como un tratamiento capaz de detener la infección temprana del nuevo coronavirus que, a partir del...

¿Qué es Forex? ¡El comercio de divisas explicado para principiantes!

El Comercio de divisas: "Forex" es la abreviatura de Foreign Exchange, que se traduce como "comercio de divisas". El término "Forex" está estrechamente relacionado con el mercado de divisas (también llamado...