当前位置:首页 >期刊论文 >《最新论文》>正文

施加外电场 为二维电子流向安上“红绿灯”

 2019/6/21 9:18:48 《最新论文》 作者:科技日报 我有话说(0人评论) 字体大小:+

“横看成岭侧成峰”,这是大诗人苏东坡在描述庐山景观时写下的诗句,它生动地描述了从不同方向看庐山呈现出的不同美景。近日,中科院金属研究所的研究团队与国内外合作者共同研究发现,在二维世界里,电子在晶格中的传输也可以用类似的语言来描述,即电子传输具有各向异性。相关论文发表在《自然·通讯》杂志上。

张志东研究员介绍,将最小厚度达4.8纳米、共计6层的层状材料碲化镓封装保护在两层10纳米左右厚度的氮化硼中,室温下,少数层碲化镓的电阻率沿着不同方向呈现出近似正弦振荡的周期性变化,表现出与硒化锡、磷化锗相似的各向异性电阻率,且差别最大的两个方向上电阻率比值均在10以内。

有趣的是,通过施加垂直电场,碲化镓的电阻率各向异性的比值能够从10倍飙升至5000倍,远超目前报道的具有面内电学各向异性的其他体系。这项研究结果表明,在电场的调控下,电子沿着二维碲化镓不同晶格方向的传输能力能够达到三个数量级的巨大差别。

“如果我们将电子传输通道和交通比喻成为沈阳的文化路和五爱街(两条垂直的繁华街道),当没有电场时,沿着‘文化路’车道上的电子通过率是沿着‘五爱街车道’上的十倍左右。但是,一旦施加一定强度的外电场,这两条车道上的电子通过率差别可高达5000倍。”该项目负责人之一的韩拯研究员将外电场形象地比喻成在给二维电子实施交通管制。

施加电场就相当于在“文化路”方向亮起了更长时的“绿灯”,“电子车辆”顺利且大量地通过,而在“五爱街”方向亮起了更长时间的“红灯”,限制了车流量,两个垂直“车道”上的“电子车流”形成了鲜明的差别。

“而从科幻角度来描述的话,就是有那么一种可能,各向异性存储器中一次性写入的数据,沿一个方向看是一本小说,沿另一个方向看则是一部电影。”韩拯说。

(来源:科技日报)