p Um grupo de pesquisadores da spintrônica da EPFL está usando novos materiais para revelar mais das muitas capacidades dos elétrons. O campo da spintrônica busca explorar as propriedades quânticas do "spin, "o termo frequentemente usado para descrever uma das propriedades fundamentais das partículas elementares - neste caso, elétrons. Esta é uma das áreas de pesquisa mais vanguardistas em eletrônica hoje. p Pesquisadores que trabalham no Laboratório de Eletrônica e Estruturas em Nanoescala (LANES), que é dirigido pelo professor Andras Kis, foram capazes de quantificar essas propriedades quânticas para uma categoria de semicondutores bidimensionais chamados dichalcogenetos de metais de transição, ou TMDCs. Seus projetos de pesquisa, que foram publicados recentemente em ACS Nano e hoje em Nature Communications , confirme que materiais como grafeno (C), oferta de molibdenita (MoS2) e disseleneto de tungstênio (WSe2), sozinho ou combinando algumas de suas características, novas perspectivas para o campo da eletrônica - perspectivas que podem levar a chips menores que geram menos calor.

p "Com os métodos que desenvolvemos recentemente, mostramos que é possível acessar o spin nesses materiais TMDC, quantificá-lo e usá-lo para introduzir novas funcionalidades, "diz Kis.

p Tudo isso ocorre em uma escala extremamente pequena. Para acessar essas propriedades quânticas, os pesquisadores devem trabalhar com materiais de alta qualidade. "Se quisermos examinar certas características dos elétrons, incluindo sua energia, precisamos ser capazes de observá-los se movendo em distâncias relativamente longas sem que haja muita dispersão ou interrupção, "explica Kis.

p Em forma de ondas

p O método dos pesquisadores permite obter amostras de qualidade suficiente para observar como os elétrons se movem em forma de ondas e quantificar sua energia.

p Mas a equipe LANES também foi capaz de acessar outra propriedade quântica. Spins de elétrons e buracos neste tipo de semicondutor 2D podem estar em um de dois estados, que são convencionalmente descritos como sendo orientados para cima - giram para cima - ou para baixo - giram para baixo. Sua energia será ligeiramente diferente em cada um desses dois estados. Isso é chamado de divisão de rotação, e os pesquisadores da EPFL mediram pela primeira vez para elétrons em materiais TMDC. Na segunda publicação, os pesquisadores escreveram sobre como usaram a divisão de spin em um TMDC para introduzir correntes de spin polarizadas no grafeno sem usar um campo magnético.

p Essas descobertas são um passo à frente para o campo emergente da spintrônica e tornam cada vez mais provável que uma propriedade diferente dos portadores de carga - ou seja, spin, além da carga elétrica - terá um papel importante nos dispositivos eletrônicos de amanhã.