Прорыв в квантовой электронике: управление спиновым заполнением в графеновых точках

Исследовательская группа Университета науки и технологий Китая совершила значительный прорыв в области квантовой электроники. Ученым удалось продемонстрировать возможность электрического управления последовательностью спинового заполнения в квантовых точках двухслойного графена (BLG). Результаты исследования опубликованы в престижном научном журнале Physical Review Letters.
Прорыв в квантовой электронике: управление спиновым заполнением в графеновых точках
Изображение носит иллюстративный характер

Двухслойный графен обладает уникальными свойствами, которые делают его перспективным материалом для квантовых вычислений и передовой электроники. Особенно важна способность BLG изменять запрещенную зону под воздействием перпендикулярного электрического поля, а также эффект тригонального искажения, возникающий из-за межслойного взаимодействия.

В ходе экспериментов исследователи использовали специально разработанное устройство квантовой точки с высокой степенью настройки. При небольшом перпендикулярном электрическом поле наблюдалось заполнение s-оболочки четырьмя электронами – двумя со спином вверх и двумя со спином вниз, причем каждая пара происходила из противоположных долин.

При увеличении напряженности электрического поля произошло удивительное явление: емкость s-оболочки возросла до 12 электронов, причем первые шесть электронов имели одинаковую спиновую поляризацию. Это указывает на переход от четырехкратного к двенадцатикратному вырождению, что объясняется усилением эффекта тригонального искажения.

Магнитотранспортные измерения под воздействием внешних магнитных полей показали изменение последовательности спинового заполнения с "2 + 2 + 4 + 4" на "6 + 6". Этот результат демонстрирует возможность использования степени свободы минидолин для электрического управления спиновой степенью свободы.

Особую значимость представляет реализация электрического управления последовательностью спинового заполнения через взаимодействие между минидолинами и спином. Трехкратная степень свободы минидолин открывает возможности для генерации трехспиновых состояний и исследования симметрии SU(3).

Данное открытие прокладывает путь к изучению экзотических электронных фаз в двухслойном графене с тригональным искажением и создает фундамент для развития новых квантовых технологий.


Новое на сайте

20066[b]Фотосинтез в глазах мышей: возможно ли это без превращения в растение?[/b] 20065[b]СПКЯ стало СПМЯ: почему переименование болезни, затрагивающей миллионы женщин, заняло... 20064[b]Почему великая пирамида Гизы пережила все землетрясения за 4500 лет[/b] 20063[b]Генетика Homo erectus: что зубная эмаль рассказала о наших предках[/b] 20062[b]Кости в бухте эребус: что кости моряков Франклина рассказывают спустя полтора века[/b] 20061[b]Крупнейший плавучий ветрогенератор в мире: Китай испытывает установку у берегов... 20060[b]Карие глаза младенца стали индиго после лечения от COVID-19[/b] 20058[b]Почему серебряная чаша с Афиной пролежала в немецком лесу две тысячи лет?[/b] 20057[b]Дыра в атмосфере солнца: вспышка достигла пика и может зажечь полярное сияние[/b] 20056[b]Динго возрастом 950 лет: кто и зачем кормил могилу животного сотни лет?[/b] 20055[b]Томоэ гозэн: женщина-самурай, которая существовала на самом деле[/b] 20054[b]Что видели астронавты «Аполлона-12» над лунным горизонтом?[/b] 20053[b]Восковой блокнот на латыни и шёлковая туалетная бумага: кто посещал средневековый... 20052[b]Хантавирус на борту: 41 человек под наблюдением после рейса MV Hondius[/b]
Ссылка