Физики МГУ придумали новый подход для создания электроники нового поколения - Поиск - новости науки и техники
Поиск - новости науки и техники

Физики МГУ придумали новый подход для создания электроники нового поколения

19.05.2021
Сотрудники научно-образовательной школы МГУ «Фотонные и квантовые технологии. Цифровая медицина» предложили механизм сверхбыстрого переключения поляризации для фотолюминесценции в гибридных полупроводниковых системах. Результаты работы открывают возможность эффективного и быстрого управления спиновой поляризацией и поляризацией фотолюминесценции, что в перспективе может способствовать созданию новых быстродействующих устройств с низким энергопотреблением и тепловыделением. Исследование представляет значительный интерес для такой области физики твердого тела, как спинтроника и, в частности, для применения при создании спиновых лазеров. Результаты работы опубликованы в журнале Physica E: Low dimensional systems and nanostructures.
Спиновая транспортная электроника (спинтроника) – одна из самых молодых областей физики, задача которой состоит в поиске фундаментальных решений для создания быстродействующих устройств с низким энергопотреблением и тепловыделением.
Учёные МГУ совместно с коллегами из России (ФТИ Иоффе и ФИАН) и Финляндии (университет города Лаппеенранта) предложили теоретическую модель, позволяющую описать возникновение динамической спиновой поляризации в гибридной полупроводниковой структуре квантовая яма – коррелированное примесное состояние и предложили механизм сверхбыстрого переключения поляризации фотолюминесценции, основанный на модуляции прозрачности туннельного барьера между квантовой ямой и примесным состоянием в результате приложения внешнего напряжения.
Предложенный механизм можно рассматривать в качестве одного из альтернативных методов для модуляции спиновой поляризации носителей для спиновых лазеров вместо традиционной импульсной оптической пикосекундной спиновой инжекции.
«Наиболее важным результатом наших исследований является предсказание механизма сверхбыстрого переключения поляризации фотолюминесценции за счет контроля положения отщепленных от зоны проводимости уровней энергии, возникающих в запрещенной зоне квантовой ямы в результате взаимодействия с примесным состоянием. Эффект достигается за счет того, что положение отщепленных уровней энергии, на каждом из которых могут быть локализованы электроны только с определенной проекцией спина, определяется величиной туннельной связи между квантовой ямой и примесным состоянием. При этом величину туннельной связи, а следовательно и положение отщепленных уровней энергии, можно быстро и эффективно варьировать, прикладывая напряжение смещения к туннельному барьеру», – рассказал доцент физического факультета МГУ Владимир Манцевич.
Перспективными материалами для проведения экспериментальных исследований являются легированные магнитными примесями нанопластины со структурой ядро-оболочка или полупроводниковые гетероструктуры на основе квантовых ям.
Напомним, в 2020 году Московский университет сформировал семь междисциплинарных научно-образовательных школ (nosh.msu.ru) по прорывным направлениям: «Фундаментальные и прикладные исследования космоса» , «Сохранение мирового культурно-исторического наследия», «Мозг, когнитивные системы, искусственный интеллект», «Молекулярные технологии живых систем и синтетическая биология», «Математические методы анализа сложных систем», «Фотонные и квантовые технологии. Цифровая медицина», «Будущее планеты и глобальные изменения окружающей среды». Школы призваны объединить учебный процесс университета и его научный потенциал для создания новых уникальных образовательных программ, подготовки специалистов с самыми современными знаниями и навыками, для развития перспективных междисциплинарных направлений науки и достижения прорывных научных результатов.
Научная школа «Фотонные и квантовые технологии. Цифровая медицина» объединяет учёных физического факультета, факультета фундаментальной медицины и медицинского научно-образовательного центра. Около 50% коллектива Школы — молодые кандидаты и доктора наук, а около 20% — студенты и аспиранты МГУ, которые проводят междисциплинарные исследования в области фундаментальной и прикладной физики и биомедицины.
Фото из открытых источников
Пресс-служба МГУ

Нет комментариев

Загрузка...
Новости СМИ2