O elétron é uma partícula elementar, um bloco de construção no qual outros sistemas evoluem. Com propriedades específicas, como spin, ou momento angular, que pode ser manipulado para transportar informações, os elétrons são preparados para o avanço da tecnologia da informação moderna. Uma colaboração internacional de pesquisadores desenvolveu agora uma maneira de estender e estabilizar a vida útil do spin do elétron para transportar informações de maneira mais eficaz.

O elétron é uma partícula elementar, um bloco de construção no qual outros sistemas evoluem. Com propriedades específicas, como spin, ou momento angular, que pode ser manipulado para transportar informações, os elétrons são preparados para o avanço da tecnologia da informação moderna. Uma colaboração internacional de pesquisadores desenvolveu agora uma maneira de estender e estabilizar a vida útil do spin do elétron para transportar informações de maneira mais eficaz.

Eles publicaram seus resultados em 15 de junho em Revisão Física B .

"Descobrimos uma nova maneira de usar o grau de liberdade de spin como onda de spin do elétron, "disse Makoto Kohda, autor do artigo e professor associado do Departamento de Ciência dos Materiais da Universidade de Tohoku.

A propriedade spin serve como um pequeno ímã, que permite armazenar informações. O spin também pode conter informações da mecânica quântica, uma ferramenta crítica para computação quântica. O spin do elétron como uma natureza da função de onda, Contudo, é novo, de acordo com Kohda. Isso é diferente da onda de spin magnético, que carrega informações de uma maneira diferente.

A onda de spin do elétron, um termo cunhado por Kohda e a equipe de pesquisa, carrega informações, também. O problema é que a onda de spin só poderia se propagar por um certo tempo antes de perder sua informação.

"Teoricamente, encontramos uma maneira de aumentar a vida útil da onda de spin do elétron escolhendo as orientações adequadas do cristal, "Kohda disse.

Em um experimento simulado, o spin do elétron está confinado em um poço quântico com várias orientações de cristal. Quando os pesquisadores ajustaram a orientação do cristal para permitir que a orientação do spin se situe perpendicularmente, a estrutura cristalina protegeu parcialmente a onda de spin do elétron de relaxar demais. A proteção permitiu que o giro persistisse por até 30% mais do que o normal.

“Usaremos este novo suporte de informação, a onda de spin do elétron, para futuros dispositivos eletrônicos e avanços nas informações quânticas, "Kohda disse." O próximo passo é demonstrar como as informações podem ser transferidas, processado e armazenado com base na onda de spin do elétron em dispositivos semicondutores. "