Российские ученые из МГУ имени М. В. Ломоносова и Физико-технического института имени 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.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
