Слоистые материалы, где электроны ограничены к двум размерам, могут быть спроектированы в новые электронные структуры с уникальными электронными и оптическими свойствами. Оптическая манипуляция электронов может привести к новым способам энергетического преобразования и вычислительных устройств, таких как электроника на основе энергетических государств долин вместо обычной электроники на основе потоков обвинения и накопления.Новый ультратонкий полупроводник (вольфрамовый дисульфид или WS2) состоит из трех атомных слоев в «атомном сэндвиче» конфигурация с вольфрамовым слоем атома хэви-метала между более легкими слоями атома серы элемента. Материал равняется квазидвум размерным, всего три толстые атома, и показывает уникальную электронную структуру с тонкими различиями в зависимости от направления относительно повторяющихся атомных связей в самолете слоя.
Различия создают две отличных, но подобных долины в электронной структуре, где электроны могут накопиться с различными направлениями, но со связанными энергетическими уровнями и промежутки, которые равны.Добавляя определенный тип лазерного луча, где направление поляризации (направление взаимодействующих электрических сил) вращается, поскольку свет размножается, создает новый тип электронной энергетической структуры, которая может исследоваться и управляться. Электронный структурный пейзаж, который начался с двух подобных долин, может также быть сделан иметь различные отличные долины с различными энергетическими глубинами.Глубиной долины можно теперь управлять со светом, чтобы закодировать информацию как ноли и для обычных данных.
Кроме того, изменение энергии долин со светом допускает быструю манипуляцию без потребности в контакте со сложными электродами как в обычной электронике.Эта работа была поддержана американским Министерством энергетики, Офисом Науки, Офисом Базовых энергетических Наук (оптические лазерные эксперименты и анализ данных); Национальный научный фонд (существенный рост, начальная характеристика и теоретическая интерпретация); и Министерство Науки и техники Китайской Республики. Публикации