Obrázek: Zdroj: Pixabay, autor. Geralt, licence: Pixabay License, Free for commercial use

Energetické jámy ve 2D materiálech lze řídit magnetickým polem

Sulfid i selenid wolframičitý (WS2, WSe2) mají ve 2D podobě zajímavé vlastnosti, které by se daly využít k ukládání dat i při kvantovém počítání.

Hao Zeng z University at Buffalo a jeho kolegové popisují v Nature Communications, že v příslušných 2D materiálech existují dvě stejně hluboká energetická údolí, v nichž se mohou vyskytovat elektrony. Pomocí vnějšího magnetického pole ale můžeme energii těchto údolí změnit – jedno se stane hlubším, druhé mělčím. To, v jakém z těchto dvou možných stavů (nyní už s různou energií), se bude nacházet elektron, pak může sloužit k uchování informace.
Navíc se ukázalo, že pokud pod sulfid wolframičtý umístíme tenkou vrstvu magnetického sulfidu europia, stačí aplikovat vnější magnetické pole asi 1T a mezi energiemi obou údolí bude rázem rozdíl 2 řádů. Bez speciálního podkladu by k tomu bylo třeba asi 100 T, sulfid europia funguje jako zesilovač magnetického pole a nový postup umožňuje mnohem jednodušší čtení i změnu dat zapsaných přítomností elektronu. Selenid wolframičitý funguje na podkladu poněkud odlišně, nicméně i zde se vytvoří dvě různě hluboká údolí.
Elektrony, které obsazují opačná údolí, mají v obou materiálech také opačný spin. Příslušný stav by měl být o to robustnější, navíc se můžeme při čtení informace soustředit na více vlastností – informaci nekóduje pouze samotná poloha elektronu, ale i jeho spin.
A jak to souvisí s kvantovými počítači zmíněnými výše? Elektron by mohl odpovídat qubitu a nacházet se v „obou údolích současně“. (Poznámka PH: ale pokud se údolí liší energií, pak částice bude jeden ze stavů preferovat, vlnová funkce přednostně zkolabuje do stavu v hlubším údolí/s méně energií…?)

Tenzin Norden et al. Giant valley splitting in monolayer WS2 by magnetic proximity effect, Nature Communications (2019). DOI: 10.1038/s41467-019-11966-4
Zdroj: Phys.org

Magnony slibují husté ukládání dat do magnetických bublin

Magnony se představě poněkud vzpírají, ale budeme si na ně muset možná zvyknout, protože se …

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close