莱斯大学的迈克·威廉姆斯 左图、顶视图和侧视图显示了钙钛矿衍生的Cs3Bi2I9的晶体结构，这是一种在莱斯大学合成的材料，显示了valleytronics的能力
每个晶胞包含两个相邻的层，其间有微弱的范德瓦尔斯相互作用
右图:图片显示了云母基底上三角形的材料
学分:楼集团/莱斯大学 莱斯大学和德克萨斯A&M大学的工程师们发现了一种二维材料，这种材料可以使计算机更快、更节能
他们的材料是钙钛矿的衍生物，钙钛矿是一种具有独特结构的晶体，具有惊人的能力，使瓦列电子现象不被吹捧为信息处理和存储的可能平台
莱斯大学布朗工程学院的材料科学家军楼实验室合成了一种铯、铋和碘的层状化合物，这种化合物擅长存储电子的谷态，但只能存储在结构的奇数层
据研究人员称，这些比特可以用偏振光设置，偶数层似乎可以保护奇数层免受干扰其他钙钛矿的那种场干扰
最重要的是，该材料似乎是可扩展的
“这不是一种新材料，但我们想出了一种不用溶液处理或从大块上剥落的方法，”楼说
“新颖的是，我们可以(通过化学气相沉积)在几层中生产它，一直到单层
这使我们能够探索它的非线性光学特性
" 这一发现在《高级材料》中有详细介绍
Valleytronics是自旋电子学的近亲，在自旋电子学中，记忆位是由电子的量子自旋状态定义的
在valleytronics中，电子在它们占据的多个动量态(或谷)中有自由度
这些状态可以被读取为位
在圆偏振激发下，由莱斯大学研制的铯、铋和碘组成的7层三角结构的偏振光发射表明了valleytronics机制在起作用
插图显示了在valleytronic存储器中以光学方式写入和读取的电子状态
学分:楼集团/莱斯大学 “在晶体管中，如果你把一个电子放在那里，它就代表一种状态，如果你把它取出来，它就代表另一种状态，”莱斯大学的联合首席研究员朱汉宇说
“在valleytronics中，电子总是存在的，并且处于两个具有相反动量的不同量子波函数中的任何一个
这两个波函数以不同的光偏振相互作用，所以动量态可以光学分辨
" 通过电子显微镜仔细观察无机无铅材料，发现奇数层的分子是不对称的
“这种缺乏对称性的现象在偶数层中是缺失的——这就是我们区分它们的方式——这也导致了我们所看到的特性，”楼说
“这正是这种晶体结构的本质
" 实验室测试了多达11层的材料，发现缺乏透明度似乎不会影响光引发反应的效果
“即使是更厚的材料，其表现也像是单层，”楼说
“那很重要
" “较厚的二维过渡金属二元化合物失去了独特的性质，如valleytronics，”他说
“所有的行为都没了
这种材料不是这样
" 娄(音译)说，德克萨斯大学的联合首席研究员钱晓峰的计算提供了必要的理论依据
“在薄层和厚层中观察到的谷极化主要是由于层间电子耦合弱，这是这种钙钛矿衍生物与其他二维材料堆叠在一起时的独特特征，”钱说
“它还会在较厚的样品中导致持续的非线性光学响应
" 这种材料似乎不太容易受到环境退化的影响，环境退化是为太阳能开发的混合钙钛矿的常见问题
“这种材料不会给你很高的转化效率，但你可以把它想象成奥运会的全能运动员，”第一作者、莱斯博士后贾亮说
“它可能不是每个类别中最好的，但如果你把它的不同方面放在一起考虑，它会很突出，”他说
研究人员表示，他们观察到的已经很强的光-物质相互作用可以通过进一步设计材料的带隙来增强
“我认为这是在信息处理中使用这种材料的一个突破，”楼说
“我们真的希望这是个起点
"
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