Zjawisko, które może przyczynić się do rozwoju „valleytroniki"

Fot. Pixabay CC0

Naukowcy z Princeton dzięki swoim badaniom wykazali, że elektrony na powierzchni kryształów bizmutu zachowują się w sposób, który może doprowadzić do wglądu w rozwijającą się dziedzinę technologii znanej jako "valleytronika".

„Valleytronika" to termin odnoszący się do dolin energetycznych, które tworzą się w kryształach. W tych dolinach, niczym w pułapkach, mogą kryć się pojedyncze elektrony. Mogłyby one zostać wykorzystane do przechowywania informacji, co znacznie zwiększyłoby możliwości współczesnych urządzeń elektronicznych. Badacze odkryli, że w bizmucie, elektrony mają tendencję do gromadzenia się w jednej dolinie, raczej niż do równomiernego rozkładania się na 6 „kieszeni".

Dzięki temu powstaje nowy rodzaj energii elektrycznej zwanej ferroelektrycznością. Polega ona na rozdzielaniu ładunków dodatnich i ujemnych na przeciwległe strony materiału. Odkrycie potwierdza niedawną hipotezę, że zjawisko to powstaje naturalnie na powierzchni bizmutu.

Zachowanie elektronów mogłoby zostać wykorzystane w nowych technologiach. Istnienie sześciu dolin w bizmucie stwarza bowiem możliwość dystrybucji informacji w sześciu różnych stanach, z tego względu, że obecność lub nieobecność elektronu może być wykorzystana do reprezentowania informacji.

"Idea, że można mieć zachowanie, które powstaje w wyniku interakcji między elektronami, jest czymś bardzo podstawowym w fizyce" – powiedziała Mallika Randeria, pierwsza autorka badania. Inne zjawiska, w których mamy do czynienia z takimi interakcjami to nadprzewodnictwo i magnetyzm.

(KB)