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동향 기본정보
2-D 재료를 이용한 스핀트로닉스와 나노 포토닉스의 결합
동향 개요
| 기관명 | NDSL |
|---|---|
| 작성자 | KISTI 미리안 글로벌동향브리핑 |
| 작성일자 | 2018-01-26 00:00:00.000 |
| 내용 | 스핀트로닉스는 전하가 아닌 전자의 스핀이 데이터 처리에 사용되는 신흥 분야이다. 불행히도 스핀은 매우 짧은 시간 동안만 지속되기 때문에 전자 소자를 개발하기가 어렵다. 국제 연구팀은 스핀 정보를 상온에서 예측 가능한 빛 신호로 변환하는 방법을 발견했다. 발견은 스핀트로닉스와 나노 포토닉스의 세계를 더 가깝게 만들고 예를 들어 데이터 센터에서 데이터를 처리하는 에너지 효율적인 방법을 개발할 수 있다. 이 연구는 극히 얇은 은 실과 이황화 텅스텐이라 불리는 2차원 물질 등 2 가지 구성 요소로 구성된 나노 구조와 관련이 있다. 연구팀은 단지 4 개의 원자 두께인 이황화 텅스텐 슬라이스 (slice)에 은 실을 부착했다. 원 편광을 사용하여 특정 회전 방향으로 #39;엑시톤 (excitons) #39;이라고 알려진 것을 만들었다. 이 스핀의 방향은 레이저 광의 회전 방향을 사용하여 초기화할 수 있다. 엑시톤은 실제로 전자의 궤도에서 튀어 나온 전자이다. 이 기술로, 레이저 빔은 수소 원자와 거의 같은 방식으로 양전하를 띤 구멍 주위의 더 넓은 궤도로 전자가 방출되도록 한다. 이렇게 생성된 엑시톤은 원래의 상태로 돌아 가기를 원한다. 작은 궤도로 돌아온 그들은 빛의 형태로 에너지를 방출한다. 이 빛이 스핀 정보를 포함하지만 모든 방향으로 방출된다. 스핀 정보를 사용하기 위해 연구팀은 이전 발견으로 돌아 왔다. 그들은 나노 와이어를 따라 빛이 움직일 때 와이어와 매우 가까운 회전하는 전자기장을 동반한다는 것을 보여주었다. 와이어의 한쪽 면에서 시계 방향으로 회전하고 다른 면에서는 시계 반대 방향으로 회전한다. 빛이 반대 방향으로 움직이면 스핀 방향도 바뀐다. 따라서 전자기장의 국부 회전 방향은 광이 와이어를 따라 이동하는 방향에 일대일로 고정된다. 특정 회전 방향을 가진 엑시톤은 두 개의 회전 방향이 일치하는 경우에만 실을 따라 빛을 방출할 수 있다. 스핀 정보와 나노 와이어를 따르는 빛의 전파 방향 사이에 직접 연결이 생성된다. 스핀 정보는 스레드(thread)의 90 %에서 스레드를 따라 올바른 방향으로 #39;방출 #39;된다. 이런 식으로 깨지기 쉬운 스핀 정보는 조심스럽게 빛 신호로 변환되어 먼 거리로 운반될 수 있다. 실온에서 작동하는 이 기술 덕분에 새로운 광전자 회로를 쉽게 만들 수 있다. 전자의 흐름이 필요 없고 열이 방출되지 않아 정보를 전송하는데 에너지가 매우 부족하다. 발견은 스핀트로닉스와 나노 포토닉스의 세계를 완벽히 결합시켜준다. 이러한 조합은 나노 수준의 친환경 정보 처리 전략을 가능하게 할 것이다. 최근 사이언스 지에 게재된 별도의 연구에서, TU Delft의 카블리 나노과학 (Kavli Nanoscience) 연구소의 다른 연구자들은 스핀 정보를 광양자에게 전달하는 방법을 발견했다. |
| 출처 | |
| 원문URL | http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIDetailView?keyValue=03553784&target=TREND&cn=GTB2018003645 |
| 첨부파일 |
추가정보
| 과학기술표준분류 | |
|---|---|
| ICT 기술분류 | |
| 주제어 (키워드) | 1. 이차원 물질,스핀트로닉스,나노포토닉스,엑시톤,이황화 텅스텐 2. 2D material,spintronics,nanophotonics,exciton,tungsten disulfide |