టోక్యో విశ్వవిద్యాలయానికి చెందిన పరిశోధకులు ఇబుకి తనియుచి, ర్యోటా అకియామా, రీ హోబారా మరియు షుజీ హసెగావా వికిరణం చేసినప్పుడు థాలియం-లీడ్ మిశ్రమాల యొక్క ఒకే-అణువు పొరలో స్పిన్-పోలరైజ్డ్ కరెంట్ యొక్క దిశను ఒక దిశకు మాత్రమే పరిమితం చేయవచ్చని నిరూపించారు. గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద. ఆవిష్కరణ సంప్రదాయాలను ధిక్కరిస్తుంది: ఒకే-అణువు పొరలు దాదాపు పూర్తిగా పారదర్శకంగా ఉంటాయని, మరో మాటలో చెప్పాలంటే, కాంతిని అతితక్కువగా గ్రహించడం లేదా పరస్పర చర్య చేయడం. ఈ అధ్యయనంలో గమనించిన కరెంట్ యొక్క ఒక-దిశాత్మక ప్రవాహం సాధారణ డయోడ్‌లకు మించిన కార్యాచరణను సాధ్యం చేస్తుంది, భవిష్యత్తులో మరింత పర్యావరణ అనుకూల డేటా నిల్వ, అల్ట్రా-ఫైన్ టూ-డైమెన్షనల్ స్పింట్రోనిక్ పరికరాలకు మార్గం సుగమం చేస్తుంది. కనుగొన్న విషయాలు జర్నల్‌లో ప్రచురించబడ్డాయి ACS నానో.
డయోడ్లు కేవలం ఒక దిశలో ప్రవాహాల ప్రవాహాన్ని పరిమితం చేయడం ద్వారా ఆధునిక ఎలక్ట్రానిక్స్ యొక్క ప్రాథమిక నిర్మాణ వస్తువులు. అయితే, పరికరం సన్నగా ఉంటే ఈ ఫంక్షనల్ భాగాల రూపకల్పన మరియు తయారీ మరింత క్లిష్టంగా మారుతుంది. అందువల్ల, అటువంటి అభివృద్ధి విజయాలను సాధ్యం చేసే దృగ్విషయాలను ప్రదర్శించడం చాలా క్లిష్టమైనది. స్పింట్రోనిక్స్ అనేది ఎలక్ట్రాన్ల యొక్క అంతర్గత కోణీయ మొమెంటం (స్పిన్) ను మార్చే ఒక అధ్యయన రంగం, ఉదాహరణకు, కాంతిని వర్తింపజేయడం ద్వారా.
“స్పింట్రోనిక్స్ సాంప్రదాయకంగా మందమైన పదార్థాలతో వ్యవహరించింది” అని అకియామా చెప్పారు. “అయినప్పటికీ, వాటి అంతర్గతంగా ఉత్తేజకరమైన లక్షణాల కారణంగా మేము చాలా సన్నని వ్యవస్థలపై ఎక్కువ ఆసక్తిని కలిగి ఉన్నాము. కాబట్టి, మేము రెండింటినీ మిళితం చేసి, రెండు-డైమెన్షనల్ సిస్టమ్‌లో కాంతిని స్పిన్-పోలరైజ్డ్ కరెంట్‌గా మార్చడాన్ని పరిశోధించాలనుకుంటున్నాము.”
కాంతిని స్పిన్-పోలరైజ్డ్ కరెంట్‌గా మార్చడాన్ని వృత్తాకార ఫోటోగాల్వానిక్ ప్రభావం (CPGE) అంటారు. స్పిన్-పోలరైజ్డ్ కరెంట్‌లో, ఎలక్ట్రాన్ల స్పిన్‌లు ఒక దిశలో సమలేఖనం చేయబడతాయి, కాంతి ధ్రువణాన్ని బట్టి విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఒక దిశకు పరిమితం చేస్తాయి. ఈ దృగ్విషయం సాంప్రదాయ డయోడ్‌ల మాదిరిగానే ఉంటుంది, దీనిలో వోల్టేజ్ యొక్క ధ్రువణతపై ఆధారపడి విద్యుత్ ప్రవాహం ఒక దిశలో మాత్రమే ప్రవహిస్తుంది. ఈ దృగ్విషయాన్ని ఒకే పరమాణువు (రెండు-డైమెన్షనల్ సిస్టమ్స్) వలె సన్నని పొరలలో కూడా గమనించవచ్చో లేదో తెలుసుకోవడానికి పరిశోధకులు థాలియం-లీడ్ మిశ్రమాలను ఉపయోగించారు. పదార్థం యొక్క శోషణ మరియు ఆక్సీకరణను నివారించడానికి వారు అల్ట్రా-హై వాక్యూమ్‌లో ప్రయోగాలను నిర్వహించారు, తద్వారా వారు దాని “నిజమైన రంగులను” బహిర్గతం చేయవచ్చు. పరిశోధకులు వృత్తాకార ధ్రువణ కాంతితో మిశ్రమాలను వికిరణం చేసినప్పుడు, వారు ప్రవహించే విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క దిశ మరియు పరిమాణంలో మార్పులను గమనించగలరు.
“ఇంకా ఆశ్చర్యకరంగా, ఇది స్పిన్-పోలరైజ్డ్ కరెంట్: ఎలక్ట్రాన్ స్పిన్ యొక్క దిశ ఈ సన్నని మిశ్రమాల యొక్క నవల లక్షణాల కారణంగా కరెంట్ యొక్క దిశతో సమలేఖనం చేయబడింది” అని అకియామా చెప్పారు.
బృందం గతంలో అభివృద్ధి చేసిన ఈ సన్నని మిశ్రమాలు ప్రత్యేకమైన ఎలక్ట్రానిక్ లక్షణాలను చూపించాయి, ఇది జట్టుకు అవకాశం ద్వారా ప్రస్తుత అధ్యయనం కోసం సూచనను ఇచ్చింది. ఈ కొత్త జ్ఞానంతో పకడ్బందీగా, అకియామా భవిష్యత్తు వైపు చూస్తుంది.
“అప్లికేషన్స్ మరియు డెవలప్‌మెంట్‌కు ప్రాథమిక పరిశోధన చాలా కీలకమని ఈ ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి. ఈ అధ్యయనంలో, మేము ఆప్టిమైజ్ చేసిన సిస్టమ్‌ను గమనించాలని లక్ష్యంగా పెట్టుకున్నాము. తదుపరి దశగా, ప్రత్యేకమైన ఎలక్ట్రానిక్ లక్షణాలతో నవల టూ-డైమెన్షనల్ సన్నని మిశ్రమాల కోసం శోధించడంతో పాటు, మేము కోరుకుంటున్నాము CPGEని ప్రేరేపించే ఉత్తేజిత మార్గాలను తగ్గించడానికి తక్కువ శక్తి (టెరాహెర్ట్జ్) లేజర్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా మనం కాంతి నుండి మార్పిడి సామర్థ్యాన్ని పెంచుకోవచ్చు స్పిన్-పోలరైజ్డ్ కరెంట్.”
