Fizikçilerin yeni keşifleri bilgi aktarım teknolojisinde devrim yaratabilir
Fizikçilerin yeni keşifleri bilgi aktarım teknolojisinde devrim yaratabilir! Fizikçiler, bir tür yarı iletken-ultra ince tek katmanlı tungsten dienidde (WSe2) karanlık triyotları gözlemlediler, karakterize ettiler ve kontrol ettiler; bu, kapasiteyi artırabilen ve bilgi aktarım biçimini değiştirebilen bir başarıdır. WSe2 gibi yarı iletkenlerde, trion, üç yüklü parçacığın kuantuma bağlı halidir. Negatif bir triyot iki elektron ve bir delik içerir ve pozitif bir triyot iki delik ve bir elektron içerir. Delikler, yarı iletkenlerdeki elektron boşluklarıdır ve pozitif yüklü parçacıklar gibi davranırlar.
Bir triyot etkileşen üç parçacık içerdiğinden, bir elektrondan çok daha fazla bilgi taşıyabilir. Günümüzde çoğu elektronik ürün, elektriği iletmek ve bilgi iletmek için ayrı elektron kullanır. Demir iyonları net bir yük taşıdığından, hareketleri bir elektrik alanı tarafından kontrol edilebilir. Bu nedenle triyot, bilgi taşıyıcı olarak da kullanılabilir.
(Daire kartı buraya eklendi, lütfen görüntülemek için Toutiao istemcisine gidin)Tek bir elektronla karşılaştırıldığında, demir iyonları kontrol edilebilir spin ve momentum göstergelerine sahiptir ve bilgiyi kodlamak için kullanılabilecek zengin bir iç yapıya sahiptir.Farklı spin konfigürasyonlarına sahip demir iyonları parlak demir iyonları ve koyu demir iyonları olarak ikiye ayrılabilir. Parlak bir triyot, bir elektron ve ters dönüşlü bir delik içerir.
Karanlık bir triyot, bir elektron ve aynı dönüşe sahip bir delik içerir. Parlak demir iyonları ışıkla güçlü bir şekilde birleşir ve ışığı verimli bir şekilde yayar, bu da çok çabuk bozundukları anlamına gelir. Bununla birlikte, koyu demir iyonları ile ışığın birleşimi zayıftır, bu da çürüme hızlarının parlak demir iyonlarından çok daha yavaş olduğu anlamına gelir. Araştırmacılar, koyu demir iyonlarının ömrünü ölçtüler ve yaşam süresinin sıradan parlak demir iyonlarından 100 kat daha uzun olduğunu buldular. Uzun ömür, triyot aracılığıyla daha uzun mesafelere bilgi aktarmayı mümkün kılar. Araştırmayı yürüten California Üniversitesi, Riverside'da fizik ve astronomi profesörü yardımcı doçenti Joshua Lui şunları söyledi:
Araştırma, triyot bilgilerini yazmak ve okumak için ışığı kullanabilir.İki tür triyot üretebilir (karanlık triyot ve parlak triyot) ve bilgileri nasıl kodladıklarını kontrol edebilir.Çalışmanın sonuçları Physical Review Letters'da yayınlandı. Araştırma makalesinin ilk yazarı ve Lui Lab'da doktora sonrası araştırmacı olan Erfu Liu şunları söyledi: Araştırma sonuçları yeni bilgi aktarım yöntemleri sağlayabilir.Karanlık transistörün uzun bir ömrü vardır ve transistörün bilgi aktarımının gerçekleştirilmesine yardımcı olabilir. Tıpkı evde Wi-Fi bant genişliğini artırmak gibi, bir triyot tek bir elektrondan daha fazla bilgi iletir.
Araştırmacılar, grafen tabakalarına benzer tek bir WSe2 atomu tabakası kullandılar, çünkü WSe2'deki karanlık triyodun enerji seviyesi, parlak triyodunkinden daha düşük. Bu nedenle, karanlık triyotlar keşfedilmeleri için büyük popülasyonlar biriktirebilir. Şu anda, çoğu triyot araştırması parlak triyotlara odaklanmıştır çünkü çok fazla ışık yayabilirler ve ölçmeleri kolaydır. Ancak yeni araştırma, karanlık iyonlara ve bunların tek katmanlı WSe2 cihazlarında farklı şarj yoğunluklarında ayrıntılı davranışlarına odaklanıyor. Araştırma, basitçe harici voltajı ayarlayarak gösterilebilir: pozitif karanlık triyoddan negatif triyota kadar sürekli ayarlama
Koyu demir iyonlarının ve parlak demir iyonlarının spin yapısı da doğrulanabilir. Bilgiyi iletmek için karanlık triyotlar kullanılabilirse, bilgi teknolojisi büyük ölçüde zenginleşecektir. Bu geliştirme sürecinde ana engel parlak transistörün kısa ömürlü olmasıdır. Şimdi, uzun süredir devam eden karanlık triyot, bu engeli aşmamıza yardımcı olabilir. Daha sonra araştırma ekibi, bilgilerin karanlık transistörler tarafından gerçek aktarımını göstermeyi planlıyor. Bilgiyi iletmek için karanlık triyotları kullanan ilk cihazın gösterilmesi planlanıyor.Böyle bir prototip karanlık triyot cihazı çalışabilirse, kuantum bilgisini iletmek için karanlık triyotlar da kullanılabilir.
