2005年6月20
加州大学的科学家们正在洛斯阿拉莫斯国家实验室开发了一种控制和测量砷化镓半导体晶体中电子自旋的新方法。这项工作为未来的“半导体自旋电子”器件提供了一种替代——甚至可能是更好的——自旋操纵方法。
这项研究发表在最新一期的《科学》杂志上物理评论快报, Scott Crooker和Darryl Smith描述了他们使用扫描光学显微镜获取自旋极化电子在半导体晶体中流动的二维图像,半导体晶体安装在光学低温恒温器上,同时使用微型“低温钳”施加温和的压力。通过以可控的方式挤压晶体,而不施加磁场,研究人员能够观察到电子自旋在晶体中流动时的旋转(或进动)。根据克鲁克的说法,“电子除了具有负电荷外,还具有磁性的‘自旋’。”也就是说,每个电子就像一个小条形磁铁,有南极和北极。半导体中的电子自旋通常是通过施加磁场来控制的,但我们发现我们可以用“老虎钳”以可控的方式来做同样的事情。而且,由此产生的空间自旋相干度明显比磁场诱导的自旋进动更稳健。”
低温台钳的工作温度仅比绝对零度(4开尔文)高几度,可以用来有意地翻转、旋转和翻转电子自旋。这项研究是在位于洛斯阿拉莫斯的国家强磁场实验室(NHMFL)的脉冲场设施进行的。
这项研究由洛斯阿拉莫斯实验室指导研究和发展(LDRD)基金和美国国防高级研究计划局的spin IN半导体(spin)计划资助,该项目旨在鼓励开发电子自旋自由度的研究,并创造出具有极低功耗、速度极快潜力的革命性电子设备。
洛斯阿拉莫斯国家实验室主任Alex H. Lacerda说:“这项工作是LDRD项目如何在洛斯阿拉莫斯为追求基础科学而产生强大的跨部门关系和持久的实验理论合作的一个很好的例子。”欧洲杯线上买球这项研究与洛斯阿拉莫斯国家实验室在原子物理领域,特别是自旋电子学研究领域的专业知识相吻合。
洛斯阿拉莫斯国家实验室由美国能源部的加州大学为国家核安全管理局(NNSA)运营,并与NNSA的桑迪亚和劳伦斯利弗莫尔国家实验室合作,支持NNSA的任务。
洛斯阿拉莫斯加强了全球安全,确保了美国核威慑的安全性和可靠性,开发了减少大规模杀伤性武器威胁的技术,解决了与国防、能源、环境、基础设施、卫生和国家安全有关的问题。
http://www.lanl.gov/