Агрегатор новостей
современной Российской науки, анонсы мероприятий, события, мнения
При поддержке Российского фонда фундаментальных исследований

Найден способ ориентировать одиночные спины

Российские ученые из МГУ имени М.В. Ломоносова и Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН разработали наноструктурный полупроводник, в котором с помощью электрического тока можно ориентировать одиночные спины. Такая структура может лечь в основу квантовых вычислительных устройств. Исследование опубликовано в журнале Nanoscale Horizons.

Еще в 1970-х гг. было теоретически предсказано явление, при котором с помощью электрического тока, пропускаемого через определенные полупроводники, можно было ориентировать спины различных носителей заряда. Позднее этот эффект подтвердили экспериментально. Такое управление спинами электронов может иметь интересное и значимое применение в спинтронике, а также в квантовых устройствах. Вместе с тем реализация такого эффекта в наноразмерных девайсах сложна из-за физических факторов.

Российские ученые разработали наноструктурный полупроводник, который представляет собой двумерный дырочный газ. В его состав входит квантовый провод с тяжелыми дырками (носителями положительного заряда) и квантовая точка с легкими дырками. В такой системе ученым удалось добиться полной поляризации одиночных дырок. Это можно назвать прорывом, поскольку в предыдущих исследованиях спиновая поляризация в подобных системах достигала всего нескольких процентов.

По мнению ученых, показанная ими наноструктурная система может быть реализована на основе кремния, германия или арсенида галлия, которые часто используются для создания полупроводников.