| 0 |
|
Исследовательская группа во главе с физиками из Калифорнийского университета в Риверсайде наблюдала, характеризовала и управляла темными трионами в полупроводнике - ультрачистом однослойном диселениде вольфрама (WSe2) - это успех, который может увеличить емкость и изменить форму передачи данных.
В полупроводнике, таком как WSe2, трион является квантовым связанным состоянием трех заряженных частиц. Отрицательный трион содержит два электрона и одну дырку; положительный трион содержит две дырки и один электрон. Дырка - это вакансия электрона в полупроводнике, которая ведет себя как положительно заряженная частица. Поскольку трион содержит три взаимодействующие частицы, он может нести гораздо больше информации, чем один электрон.
Большинство электроники сегодня используют отдельные электроны для создания электрического тока и передачи информации. Поскольку трионы несут электрический заряд, их движение может управляться электрическим полем. Поэтому трионы могут также использоваться в качестве носителей информации. По сравнению с отдельными электронами трионы имеют управляемые спин и импульс и богатую внутреннюю структуру, которая может использоваться для кодирования информации.
Трионы можно разделить на яркие и темные с различными конфигурациями спинов. Яркий трион содержит электрон и дырку с противоположными спинами. Темный трион содержит электрон и дырку с одинаковым спином. Яркие трионы сильно связаны и могут эффективно излучать свет, что означает, что они быстро распадаются. Темные трионы, однако, слабо взаимодействуют со светом, что означает, что они распадаются гораздо медленнее, чем яркие трионы.
Исследователи измерили время жизни темных трионов и обнаружили, что оно более чем в 100 раз дольше, чем у ярких трионов. Длительное время жизни позволяет передавать информацию с помощью трионов на значительно большее расстояние.
«Наша работа позволяет записывать и считывать информацию с трионов с помощью света, - сказал Чунь Хун (Джошуа) Луй (Chun Hung (Joshua) Lui), доцент кафедры физики и астрономии в Калифорнийском университете в Риверсайде, который руководил исследованиями. - Мы можем генерировать два типа трионов - темные и яркие - и контролировать, как информация кодируется в них».
«Наши результаты могут позволить новые способы передачи информации, - сказал Эрфу Лю (Erfu Liu), первый автор статьи и исследователь в лаборатории Луй. - Темные трионы с их долгим временем жизни могут помочь нам осуществить передачу информации. С помощью трионов можно передавать больше информации, чем с помощью отдельных электронов».
Исследователи использовали один слой атомов WSe2, напоминающий графеновый слой, потому что уровень энергии темного триона в WSe2 лежит ниже уровня энергии яркого триона. Таким образом, темные трионы могут образовывать большую популяцию, что позволяет их обнаружить.
Луй объяснил, что большинство исследований трионов сегодня фокусируется на ярких трионах, потому что они излучают много света и их легко измерить.
«Но мы фокусируемся на темных трионах и их детальном поведении при разных плотностях заряда в однослойных устройствах WSe2, - сказал Луй. - Мы смогли подтвердить отличную конфигурацию спинов темных трионов от ярких трионов. Мы смогли продемонстрировать непрерывный переход от положительных темных трионов к отрицательным темным трионам, просто регулируя внешнее напряжение».
«Если мы сможем использовать трионы для передачи информации, наши информационные технологии будут значительно обогащены, - добавил он. - Основным препятствием в таком развитии было короткое время жизни ярких трионов. Теперь долгоживущие темные трионы могут помочь нам преодолеть это препятствие».
Его команда планирует продемонстрировать фактическую передачу информации с помощью темных трионов.
Концепция передачи информации
Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365
| 0 |
|
