Honglie Ning em um laboratório na Caltech. Crédito:Caltech / David Hsieh Lab
Na década de 1960, uma fase exótica da matéria conhecida como isolante excitônico foi proposta. Décadas depois, evidências para esta fase foram encontradas em materiais reais. Recentemente, atenção particular centrou-se em Ta 2 NiSe 5 porque uma fase isolante excitônica pode existir neste material em temperatura ambiente. A substância é composta pelos elementos tântalo, níquel, e selênio, e tem o potencial de levar a avanços em sistemas mais eficientes em termos de energia, computadores mais rápidos.
Agora, em um novo Cartas de revisão física estudo da Caltech, pesquisadores têm, pela primeira vez, descobri como "virar os pedaços" do isolador excitônico encontrado em Ta 2 NiSe 5 . Os computadores se comunicam usando uma linguagem binária de uns e zeros, que também são chamados de bits. Para que os computadores funcionem, os bits precisam ser ligados ou desligados (com os uns ligados e os zeros desligados). Alguns dos hardwares de computação atuais funcionam invertendo os momentos magnéticos, ou orientações, de elétrons, que pode ser para cima ou para baixo. Embora os isoladores excitônicos não tenham momentos magnéticos, em Ta 2 NiSe 5 eles abrigam duas orientações intrínsecas que podem ser usadas para representar uns e zeros.
"No caso de momentos magnéticos, pode-se mudar sua direção aplicando campos magnéticos opostos, por exemplo. Mas não há equivalente conhecido de campo magnético para isoladores excitônicos. Descobrimos uma maneira de usar a luz para realizar essa tarefa, "diz David Hsieh, um professor de física na Caltech, membro do Institute for Quantum Information and Matter (IQIM), e um co-autor no novo estudo.
No novo estudo teórico e experimental, os físicos demonstram como usar rajadas de luz laser para controlar as fases do isolante excitônico em escalas de tempo menores que um picossegundo, que é um trilionésimo de segundo. Embora o trabalho tenha implicações para o processamento ultrarrápido do computador, os pesquisadores também estão entusiasmados com os aspectos fundamentais de suas descobertas.
"No processo de aprender a controlar e manipular este material, também estamos revelando as regras subjacentes da natureza para um raro estado da matéria, "diz o principal autor do estudo, Honglie Ning, um estudante de graduação trabalhando no laboratório de Hsieh.
o Cartas de revisão física estudo é intitulado "Assinaturas da reversão ultrarrápida da ordem excitônica em Ta 2 NiSe 5 . "
