Phát hiện hiệu mới liên quan đến các electron

Phát hiện hiệu mới liên quan đến các electron Các nhà lý thuyết đã có một một đóng góp mới cho vật lý. Các nhà lý thuyết vật lý ở California mới đây đã dự báo rằng mô hình “Chiếc bánh sandwiches bán dẫn” với các lớp thuỷ ngân telluride mỏng (HgTe) ở giữa có thể phô bày một đặc tính khác thường của các electron được gọi là Hiệu ứng lượng tử spin Hall (QSHE). Năm nay, họ đã làm việc cùng với các nhà vật lý thực nghiệm ở Đức và họ đã tìm ra cái mà họ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phát hiện hiệu mới liên quan đến các electron Phát hiện hiệu mới liên quan đến các electron Phát hiện hiệu mới liên quan đến các electron Các nhà lý thuyết đã có một một đóng góp mới cho vậtlý. Các nhà lý thuyết vật lý ở California mới đây đã dựbáo rằng mô hình “Chiếc bánh sandwiches bán dẫn” vớicác lớp thuỷ ngân telluride mỏng (HgTe) ở giữa có thểphô bày một đặc tính khác thường của các electron đượcgọi là Hiệu ứng lượng tử spin Hall (QSHE). Năm nay, họđã làm việc cùng với các nhà vật lý thực nghiệm ở Đức vàhọ đã tìm ra cái mà họ cần tìm.Hiệu ứng này là thú vị mới nhất được phát hiện trong sốnhiều điều thú vị khác về các electron khi được đặt trongtrường điện và từ. Năm 1980, các nhà nghiên cứu Đức vàAnh đã phát hiện được một trong những điều không bìnhthường này, được gọi là Hiệu ứng lượng tử Hall. Khi họthay đổi cường độ trường từ theo chiều vuông góc với cácđiện tích di chuyển qua các lớp kim loại mỏng hoặc chấtbán dẫn, họ thấy rằng độ dẫn đã thay đổi như hình bậcthang, hoặc được lượng tử hoá. Kết quả là các điện tích đãdi chuyển theo mép các rãnh nhỏ của kim loại mà khôngmất đi năng lượng. Phát hiện này đã đem lại hy vọng chosự ra đời của các thiết bị chip máy tính. Nhưng vì hiệuứng đòi hỏi trường cao và nhiệt độ thấp, nên những thiếtbị như vậy vẫn chỉ là niềm mơ ước.Một điều may mắn đối với các nhà vật lý, các electronkhông chỉ che dấu điện tích mà còn có đặc tính khác đượcbiết đến như là spin. Trong những năm gần đây, các lýthuyết gia đã dự báo rằng các vật liệu có các cấu trúc điệntử thẳng có thể tương tác với các trường điện tử để đạtđược như trong QSHE và một phiên bản spin được láihướng. Những vật liệu như vậy sẽ loại bỏ được sự cầnthiết phải có trường từ cao và thậm chí có thể không cầncả nhiệt độ thấp. Năm 2007, một trong số đó, mô hìnhchiếc sandwich HgTe, đã tiết lộ những tín hiệu của mộthiệu ứng ở nhiệt độ dưới 10 độ Kelvin. Nếu các nhànghiên cứu có thể điều tương tự ở nhiệt độ trong phòng ,thì khám phá này có thể mở ra hy vọng tạo ra các thiết bịmáy tính Spintronic năng lượng thấp mới, điều chỉnhcác electron thông qua điện tích và spin