Mod straintronics:Vejledning af excitoner i 2D-materialer

Fra et hold af City College of New York-fysikere og deres samarbejdspartnere i Japan og Tyskland kommer endnu et fremskridt i studiet af excitoner - elektrisk neutrale kvasipartikler, der findes i isolatorer, halvledere og nogle væsker. Forskerne har skabt en "excitonisk" ledning, eller en-dimensionel kanal til excitoner. Disse resulterende enheder kunne en dag erstatte visse opgaver, der nu udføres af standard transistorteknologi.

Florian Dirnberger, post-doc i Vinod Menons forskningsgruppe i CCNY's Center for Discovery and Innovation, og en af ​​hovedforfatterne af undersøgelsen, der vises i tidsskriftet Science Advances , detaljerede holdets gennembrud. "Vores vigtigste præstation var at formå at skabe disse excitoniske ledninger, i det væsentlige endimensionelle kanaler til excitoner i, hvad der ellers er en todimensionel halvleder," sagde han. "Da ladningsneutrale excitoner ikke blot styres af eksterne spændinger, var vi nødt til at stole på en anden tilgang. Ved at afsætte den atomisk tynde 2D-krystal oven på en mikroskopisk lille ledning, tusind gange tyndere end et menneskehår, skabte vi en lille, aflang bule i det todimensionelle materiale, der trækker atomerne i den todimensionelle krystal lidt fra hinanden og inducerer spænding i materialet. For excitoner er denne bule meget som et rør til vand, og når de først er fanget inde, er de bundet til bevæge sig langs røret og realisere quasi endimensionel transport af excitoner."

Denne fremgang rummer muligheder for nye enheder.

"Manipulation af excitoners bevægelse på nanoskala realiserer et vigtigt skridt hen imod excitoniske enheder," bemærkede Dirnberger. "Platforme baseret på todimensionelle halvlederovergangsmetal dichalcogenider tilbyder en interessant ny tilgang kaldet straintronics."

Mulige resultater omfatter innovative enheder baseret på excitoner, der fungerer ved stuetemperatur og kan erstatte visse opgaver udført af moderne transistorteknologi. + Udforsk yderligere

Mellemlags excitondannelse, afslapning og transport i TMD'er van der Waals heterostrukturer