トポロジカル絶縁体は、異常な電子特性により、近年大きな関心を集めている材料のクラスです。トポロジカル絶縁体の最も顕著な特徴の1つは、トポロジーによって保護されている表面状態をホストする能力です。つまり、障害や不純物で破壊することはできません。これらの表面状態には、抵抗なしに電気を導入する能力や、特定のスピン偏光で電子を放出する能力など、多くの異常な特性があります。
新しい研究では、カリフォルニア大学バークレー校の科学者は、光子ビームを使用してトポロジー絶縁体から放出された電子のスピン偏光をひっくり返す方法を発見しました。この発見は、電子デバイスで電子のスピンを制御する新しい方法につながる可能性があり、スピントロニクスと量子コンピューティングに重要なアプリケーションがある可能性があります。
科学者は、スピン分解光排出と呼ばれる技術を使用して、トポロジー絶縁体から放出された電子のスピン偏光を測定しました。彼らは、光子ビームのエネルギーを変更することにより、電子のスピン偏光を反転させることができることを発見しました。これは、光子ビームのエネルギーが光の波長を決定し、光の波長が光子の運動量を決定するためです。光子の運動量は、放出される電子のスピンを決定します。
科学者の発見は、電子機器の電子のスピンを制御する新しい方法につながる可能性があります。これは、スピトロニクスと量子コンピューティングに重要なアプリケーションを持つ可能性があります。 Spintronicsは、情報を保存および処理するための電子スピンの使用に焦点を当てた研究分野です。量子コンピューティングは、計算を実行するための量子力学の使用に焦点を当てた研究分野です。電子のスピンを制御する機能は、電子デバイスに情報を保存および処理する新しい方法につながる可能性があり、量子コンピューターで計算を実行する新しい方法にもつながる可能性があります。
この研究は、Nature Physics誌に掲載されています。
