นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันเกรฟีนแห่งชาติมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์มีความคืบหน้าในสาขาอิเล็กทรอนิกส์ควอนตัมพร้อมกับการตรวจสอบการฉีดกระดูกสันหลังในกราฟีน การค้นพบของพวกเขาเผยแพร่ใน สื่อการสื่อสารพวกเขามีส่วนร่วมในความคืบหน้าในการขนส่ง spintronics และควอนตัม
แนวทางที่เป็นนวัตกรรมในการใช้สปินโทรนิกส์
สปินขนส่งอิเล็กทรอนิกส์หรือสปินตรอนเป็นทางเลือกสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปโดยใช้สปินอิเล็กทรอนิกส์แทนการชาร์จสำหรับการส่งข้อมูลและการจัดเก็บข้อมูล วิธีการนี้ช่วยให้การแก้ปัญหาการแก้ปัญหาอย่างรวดเร็วซึ่งเกี่ยวข้องกับข้อ จำกัด ของการคำนวณแบบคลาสสิกโดยใช้เทคโนโลยีการคำนวณทั้งแบบคลาสสิกและควอนตัม
ทีมวิจัยแมนเชสเตอร์นำโดยดร. อีวานเวรามารันรวมกราฟีน monowarstwy ในโบรอนไนไตรด์หกเหลี่ยมที่เรียบและเป็นฉนวนกันความร้อนเพื่อรักษาคุณภาพสูง โดยการจัดโครงสร้างกองวัสดุ 2D เพื่อเผยให้เห็นเฉพาะขอบของกราฟีนและการวางขั้วไฟฟ้านาโนนาโนที่สเตคได้สร้างรายชื่อผู้ติดต่อหนึ่งมิติ (1D) ได้สำเร็จ
พฤติกรรมควอนตัมและการขนส่งทางขีปนาวุธ
การศึกษาวิเคราะห์กระบวนการฉีดผ่านหน้าสัมผัส 1D เหล่านี้ที่อุณหภูมิต่ำ 20 K ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการขนส่งอิเล็กตรอนบนอินเตอร์เฟสแสดงพฤติกรรมควอนตัม ผู้ติดต่อเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นผู้ติดต่อจุด (QPC) ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในนาโนเทคโนโลยีและมาตรวิทยาควอนตัม
พฤติกรรมควอนตัมนี้เป็นหลักฐานโดยการวัดค่าการนำไฟฟ้าเชิงปริมาณผ่านหน้าสัมผัสซึ่งบ่งชี้ว่าสเปกตรัมของพลังงานอิเล็กตรอนถูกเปลี่ยนเป็น podside ที่รอบคอบของพลังงานหลังการฉีด การปรับความหนาแน่นของอิเล็กตรอนใน graphen และการใช้สนามแม่เหล็กเรามองเห็นแผ่นสุขาภิบาลเหล่านี้และศึกษาการเชื่อมต่อของพวกเขากับการขนส่งสปิน–
ดร. Daniel Burrow, การศึกษาผู้เขียนคนแรก, สถาบันเกรฟีนแห่งชาติ, มหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์
การใช้ nanodruts แม่เหล็ก QPC ไม่จำเป็นต้องมีการ จำกัด ทางกายภาพในช่อง Graphen เนื่องจากการใช้งานของพวกเขานั้นใช้งานได้จริงเมื่อเทียบกับวิธีการก่อนหน้านี้
ความหมายของนาโนเทคโนโลยีควอนตัม
สถาปัตยกรรมของอุปกรณ์ที่แนะนำโดยทีมแมนเชสเตอร์นำเสนอวิธีการง่ายๆในการพัฒนา QPC ที่ละเอียดอ่อนใน graphen เอาชนะความท้าทายของการผลิตที่เกี่ยวข้องกับเทคนิคอื่น ๆ คุณสมบัติแม่เหล็กของหน้าสัมผัส nanoskala ช่วยให้การฉีดสปินเชิงปริมาณการเปิดความเป็นไปได้ใหม่ของอุปกรณ์ประหยัดพลังงานในนาโนเทคโนโลยีควอนตัมตามการหมุน
การสาธิตที่ประสบความสำเร็จในการฉีดสปิน ballistic เป็นขั้นตอนสำคัญต่อสปินโทรนิกพลังงานต่ำ การวิจัยในอนาคตมุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงการขนส่งการหมุนใน graphen โดยใช้คุณสมบัติการฉีดควอนตัม QPC
การศึกษาครั้งนี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ Horizon Europe, “2D heterostructure non-post-secondary spinology” (2dspin-Tech) โดยได้รับการสนับสนุนจากเงินอุดหนุนยูรี
อ้างอิงถึงวารสาร:
Burrow, D. , และใน– (2025) การขนส่งเชิงปริมาณแบบโพลาไรซ์แบบหมุนผ่านหน้าสัมผัสหนึ่งมิติของ nanofined-graphene สื่อการสื่อสาร– doi.org/10.1038/S43246-025-00744-Z
แหล่งที่มา:
มหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์