p Engenheiros da Rice University e da Texas A&M University descobriram um material 2-D que pode tornar os computadores mais rápidos e mais eficientes em termos de energia. p Seu material é um derivado da perovskita - um cristal com uma estrutura distinta - que tem a capacidade surpreendente de ativar o fenômeno Valleytronics apresentado como uma possível plataforma para processamento e armazenamento de informações.

p O cientista do laboratório de materiais Jun Lou, da Brown School of Engineering de Rice, sintetizou um composto em camadas de césio, bismuto e iodo que é adepto de armazenar os estados de vale dos elétrons, mas apenas nas camadas estranhas da estrutura.

p Esses bits podem ser definidos com luz polarizada, e as camadas pares parecem proteger as estranhas do tipo de interferência de campo que atormenta outras perovskitas, de acordo com os pesquisadores.

p Melhor de todos, o material parece ser escalonável.

p “Este não é um material novo, mas descobrimos uma maneira de fazê-lo sem processamento de solução ou esfoliante em massa, "Lou disse." A novidade é que podemos produzi-lo (por meio de deposição de vapor químico) em algumas camadas, e todo o caminho até uma monocamada. Isso nos permitiu sondar suas propriedades ópticas não lineares. "

p A descoberta é detalhada em Materiais avançados .

p Valleytronics são primos da spintrônica, em que os bits de memória são definidos pelo estado de spin quântico de um elétron. Em Valleytronics, os elétrons têm graus de liberdade nos vários estados de momento - ou vales - que ocupam. Esses estados podem ser lidos como bits.

p "Em um transistor, se você colocar um elétron lá, representa um estado, e se você tirar, que representa outro estado, "disse o co-investigador principal Hanyu Zhu, da Rice." Na Valleytronics, os elétrons estão sempre presentes, e estão em uma das duas funções de onda quânticas diferentes com momentos opostos. Essas duas funções de onda interagem com diferentes polarizações de luz, portanto, o estado de momentum pode ser resolvido opticamente. "

p Um olhar mais atento sobre o inorgânico, O material sem chumbo através de um microscópio eletrônico mostrou que as moléculas na camada ímpar são assimétricas. "Essa falta de simetria está faltando nas camadas pares - é assim que diferenciamos entre elas - e isso dá origem às propriedades que vemos, "Lou disse." Essa é a natureza dessa estrutura de cristal.

p O laboratório testou o material com até 11 camadas e descobriu que a falta de transparência não parece afetar o quão bem a luz desencadeou uma resposta. "Mesmo um material mais espesso se comporta como se ainda fosse uma única camada, "Lou disse." Isso é muito importante.

p "Dichalcogenetos de metais de transição 2-D mais espessos perdem propriedades únicas como Valleytronics, "disse ele." Todos os comportamentos se foram. Esse não é o caso deste material. "

p Lou disse que os cálculos do co-investigador principal Xiaofeng Qian, da Texas A&M University, forneceram as evidências teóricas necessárias.

p "A polarização de vale observada em camadas finas e grossas é em grande parte devido ao fraco acoplamento eletrônico entre camadas, uma característica única deste derivado de perovskita em comparação com outros materiais 2-D quando empilhados, "Disse Qian." Também leva a respostas ópticas não lineares persistentes em amostras mais espessas. "

p O material também parece menos suscetível à degradação ambiental, um problema comum para perovskitas híbridas desenvolvidas para energia solar. "Este material não lhe dará uma eficiência de conversão muito alta, mas pense nisso como um atleta versátil nos Jogos Olímpicos, "disse o autor principal e pós-doutorado de Rice, Jia Liang." Pode não ser o melhor em cada categoria, mas se você considerar seus diferentes aspectos juntos, vai se destacar, " ele disse.

p Os pesquisadores sugeriram que a já forte interação luz-matéria que observaram poderia ser aprimorada por uma maior engenharia da lacuna de banda do material.

p “Acho que é um avanço por usar este tipo de material no processamento de informações, "Lou disse." Nós realmente esperamos que este seja o ponto de partida. "