Ученые только что нашли способ управлять электронами без магнитов
Открытие, использующее вибрации атомов в кристаллах, открывает путь к принципиально новому типу электроники — орбитронике
Короткое резюме
Физики совершили прорыв, продемонстрировав, что хиральные фононы — спиральные колебания атомов в кристаллах — могут напрямую передавать орбитальный угловой момент электронам. Это позволяет управлять движением электронов и переносить информацию без использования магнитов, батарей или электрического напряжения, что является основой для новой области — орбитроники.
Традиционные методы управления орбитальным движением электронов требовали дорогих магнитных материалов, таких как железо. Новый подход использует недорогие и немагнитные хиральные материалы, например, кварц. В них атомы расположены по спирали, и их колебания создают собственное внутреннее магнитное поле, которое можно использовать для выравнивания фононов и передачи их движения электронам — эффект, названный орбитальным эффектом Зеебека.
Это открытие может привести к созданию более быстрых и энергоэффективных вычислительных устройств. Метод применим не только к кварцу, но и к другим хиральным материалам, таким как теллур и селен, что обеспечивает масштабируемость и упрощает практическое внедрение орбитронных технологий в будущем.
Управление электронами без магнитов
Хиральные фононы могут напрямую передавать орбитальный угловой момент электронам, устраняя необходимость в традиционных магнитных материалах
Основа новой области — орбитроники
Данные предлагается обрабатывать с помощью орбитального движения электронов, а не их заряда или спина, что открывает новые возможности для вычислений
Использование доступных материалов
Технология позволяет использовать дешёвые, лёгкие и немагнитные материалы, такие как кварц, вместо редких или критически важных элементов
Обнаружен орбитальный эффект Зеебека
Выровненные хиральные фононы создают поток орбитального углового момента в электронах, который можно преобразовать в измеримый электрический сигнал
Текст сгенерирован с использованием ИИ
