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控制电庄司ゆうこ子自旋:快速但小心地翻转它

物理学 2022-03-16 23:59:10

罗巴切夫斯基大学 信用:Pixabay/CC0公共域 在过去的二十年里,半导体物理、电子学和量子力学之间的一个新领域已经在理论物理学家和实验者中流行起来

这个新领域被称为自旋电子学,它的主要任务之一是学习如何在众所周知的半导体结构中控制电荷载流子的自旋

在某个想法在实际装置中体现出来之前,总是需要许多理论上的努力,到目前为止,自旋电子学的理论工作已经超过了实验研究

罗巴切夫斯基大学理论物理系副教授丹尼斯·科米特斯基和研究生叶卡捷琳娜·拉夫鲁克希纳与西班牙毕尔巴鄂巴斯克地区大学的叶夫根尼·谢尔曼教授合作,提出了一个新的模型,该模型描述了具有深量子点的半导体纳米线中的电子自旋行为(电子运动被电极限制的区域),其中自旋行为可以通过周期性电场来控制

众所周知,在具有强自旋轨道相互作用的材料中,可以在不切换磁场的情况下控制电子自旋

相反,可以通过以特定选择的频率施加周期性电场来实现控制

这种被称为电偶极子自旋共振的现象已经为人所知很长时间了,但是它的实际应用仍然有限,并且需要这种技术

“在提出的模型中,我们阐明了能量‘高于’量子点的连续态的作用,在共振过程中,在足够强的场的作用下,电子将不可避免地进入或隧穿量子点

事实证明,为了加速自旋翻转,这在电子学和自旋电子学中是非常理想的,没有必要有非常强的电场,因为在这样的电场中,电子太快地隧穿到连续体中,并且它的自旋投影开始随着时间而衰减,带走了有价值的信息,”罗巴切夫斯基大学负责这项研究项目的丹尼斯·科米特斯基说

因此,一个实际上很重要的结论是:在这种结构中,有必要选择一个最佳的控制场间隔,这样就有可能足够快速和“小心”地翻转电子自旋,而不会丢失有价值的信息

这项工作发表在物理评论应用

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