Valleytronics - Valleytronics

Valleytronics (из Долина и электроника) это экспериментальная площадка в полупроводники что эксплуатирует местные минимумы («долины») в электронная зонная структура. Определенный полупроводники имеют множественные «впадины» в электронной зонной структуре первого Зона Бриллюэна, и известны как многодолинные полупроводники.[1][2] Valleytronics - это технология контроля над степенями свободы долины, местный максимум / минимум на валентность /зона проводимости, таких многодолинных полупроводников.

Термин был придуман по аналогии с спинтроника. В спинтронике внутренняя степень свободы вращение используется для хранения, обработки и считывания битов информации, предложение Valleytronics состоит в том, чтобы выполнять аналогичные задачи с использованием множественных экстремумов полосовой структуры, чтобы информация нулей и единиц сохранялась как разные дискретные значения импульс кристалла.

Валлитроника может относиться к другим формам квантовой манипуляции долинами в полупроводниках, включая квантовые вычисления с долиной кубиты,[3][4][5][6] долинная блокада и другие формы квантовая электроника. Первое экспериментальное свидетельство блокады долины, предсказанное в работе.[7] (что завершает набор Кулоновская блокада заряда и спиновая блокада Паули) наблюдалась в кремниевом транзисторе, легированном одним атомом.[8]

Несколько теоретических предложений и экспериментов были выполнены в различных системах, таких как графен,[9] малослойный фосфорин,[10] немного монослои дихалькогенидов переходных металлов,[11] [12] алмаз,[13] висмут,[14] кремний,[4][15][16] углеродные нанотрубки,[6] арсенид алюминия[17] и силицен.[18]

Рекомендации

  1. ^ Бехния, Камран (01.07.2012). «Поляризованный свет способствует развитию вальтроников». Природа Нанотехнологии. 7 (8): 488–489. Bibcode:2012НатНа ... 7..488Б. Дои:10.1038 / nnano.2012.117. ISSN  1748-3387. PMID  22751224.
  2. ^ Небель, Кристоф Э. (2013). «Электроны танцуют в алмазе». Материалы Природы. 12 (8): 690–691. Bibcode:2013НатМа..12..690Н. Дои:10.1038 / nmat3724. ISSN  1476-1122. PMID  23877395.
  3. ^ Gunawan, O .; Habib, B .; Де Портер, Э. П .; Шаеган, М. (30.10.2006). «Квантованная проводимость в точечном квантовом контакте двумерной электронной системы AlAs». Физический обзор B. 74 (15): 155436. arXiv:cond-mat / 0606272. Bibcode:2006PhRvB..74o5436G. Дои:10.1103 / PhysRevB.74.155436.
  4. ^ а б Калсер, Димитри; и другие. (2012). «Шумостойкие квантовые вычисления в долине с использованием квантовых точек Si». Письма с физическими проверками. 108 (12): 126804. arXiv:1107.0003. Bibcode:2012PhRvL.108l6804C. Дои:10.1103 / PhysRevLett.108.126804.
  5. ^ «Универсальные квантовые вычисления с состояниями спина и долины». Никлас Ролинг и Гвидо Буркард. New J. Phys. 14, 083008(2012).
  6. ^ а б «Кубит со спином долины в углеродной нанотрубке». Э. А. Лэрд, Ф. Пей и Л. П. Кувенховен. Природа Нанотехнологии 8, 565–568 (2013).
  7. ^ Прати, Энрико (01.10.2011). «Блокада долины квантового переключения в кремниевых наноструктурах». Журнал нанонауки и нанотехнологий. 11 (10): 8522–8526. arXiv:1203.5368. Дои:10.1166 / jnn.2011.4957. ISSN  1533-4880.
  8. ^ Crippa A; и другие. (2015). «Блокада долины и многоэлектронный эффект Кондо спиновой долины в кремнии». Физический обзор B. 92 (3): 035424. arXiv:1501.02665. Bibcode:2015PhRvB..92c5424C. Дои:10.1103 / PhysRevB.92.035424.
  9. ^ А. Райцерц; и другие. (2007). «Фильтр долины и вентиль долины в графене». Природа Физика. 3 (3): 172–175. arXiv:cond-mat / 0608533. Bibcode:2007НатФ ... 3..172р. Дои:10.1038 / nphys547.
  10. ^ Ang, Y.S .; Yang, S.A .; Zhang, C .; Ma, Z.S .; Анг, Л.К. (2017). «Valleytronics в слиянии конусов Дирака: долинный фильтр с электрическим управлением, клапан и универсальный реверсивный логический вентиль». Физический обзор B. 96 (24): 245410. arXiv:1711.05906. Bibcode:2017PhRvB..96x5410A. Дои:10.1103 / PhysRevB.96.245410.
  11. ^ «Поляризация долины в монослоях MoS2 при оптической накачке». Хуалинг Цзэн, Цзюньфэн Дай, Ван Яо, Ди Сяо и Сяодун Цуй. Природа Нанотехнологии 7, 490–493 (2012).
  12. ^ Буссолотти, Фабио; Кавай, Хиройо; Ooi, Zi En; Челлаппан, Виджила; Тиан, Диксон; Панг, Ай Лин Кристина; Го, Куан Энг Джонсон (2018). «Дорожная карта по поиску хиральных долин: проверка 2D материалов для долинтроники». Нано фьючерсы. 2 (3): 032001. Bibcode:2018NanoF ... 2c2001B. Дои:10.1088 / 2399-1984 / aac9d7.
  13. ^ «Генерация, транспорт и детектирование долинно-поляризованных электронов в алмазе». Ян Исберг, Маркус Габриш, Йохан Хаммерсберг, Саман Майди, Киран Кумар Кови и Дэниел Дж. Твитчен. Материалы Природы 12, 760–764 (2013). DOI: 10.1038 / nmat3694
  14. ^ «Полевая поляризация долин Дирака в висмуте». Цзэнвэй Чжу, Орели Коллоден, Бенуа Фоке, Вун Кан и Камран Бениа. Природа Физика 8, 89-94 (2011).
  15. ^ Такашина, К. (2006). «Поляризация долины в Si (100) при нулевом магнитном поле». Письма с физическими проверками. 96 (23): 236801. arXiv:cond-mat / 0604118. Bibcode:2006PhRvL..96w6801T. Дои:10.1103 / PhysRevLett.96.236801. PMID  16803388.
  16. ^ Yang, C.H .; Росси, А .; Русков, Р .; Lai, N. S .; Mohiyaddin, F.A .; Lee, S .; Tahan, C .; Klimeck, G .; Морелло, А. (27.06.2013). «Время жизни спиновой долины в кремниевой квантовой точке с настраиваемым расщеплением долины». Nature Communications. 4: 2069. arXiv:1302.0983. Bibcode:2013НатКо ... 4.2069Y. Дои:10.1038 / ncomms3069. ISSN  2041-1723. PMID  23804134.
  17. ^ «Двумерные электроны AlAs в решетке антиточек: электронный пинбол с эллиптическими контурами Ферми». О. Гунаван, Э. П. Де Портер и М. Шаеган. Phys. Ред. B 75, 081304 (R) (2007).
  18. ^ "Спиновая долинная электроника в силицене: квантовые спиновые холловские квантовые аномальные холловские диэлектрики и однодолинные полуметаллы". Мотохико Эдзава, Phys. Ред. B 87, 155415 (2013)

внешняя ссылка