Ученые из Института физики полупроводников им А.В. Ржанова сибирского отделения РАН (ИФП СО РАН) совместно с коллегами из других организаций создали новый стабильный источник спин-поляризованных электронов. Об этом говорится в сообщении пресс-службы ИФП. Результаты исследования опубликованы журнале Physical Review Letters.

 

Определяющие характеристики электрона ― масса, заряд и спин. Спином называется собственный момент импульса частицы ― количество вращательного движения вокруг своей оси. Все привычные гаджеты типа телефонов и компьютеров работают благодаря тому, что люди научились управлять движением электрона с помощью электрического поля, влияющего на заряд. Возможность управления спином позволит создать спинтронные устройства ― более быстрые и энергоэффективные.

По словам ученых, разработанный ими мультищелочной фотокатод, тонкий полупроводниковый слой, который «производит» электроны с одинаковым спином в ответ на облучение лазером, превосходит традиционно используемые аналоги по совокупности параметров — времени жизни, квантовой эффективности и спиновой поляризации электронов. «Разработка может улучшить работу коллайдеров. Кроме того, результаты исследований представляют интерес для использования в электронной спектро- и микроскопии, а также для создания электронных устройств нового поколения», — говорится в сообщении пресс-службы.

Степень поляризации мультищелочного фотокатода — количество «вырабатываемых» спин-поляризованных электронов — составляет 50%. Исследователи рассчитывают повысить ее до 100%, модифицируя полупроводниковое соединение. В случае достижения 60% степени поляризации, источник будет востребован на строящемся в Сарове коллайдере «Супер чарм-тау фабрика».

«Мы будем дальше работать с полупроводниковой структурой, контролируемо менять ее свойства во время роста в вакуумной камере. Мы планируем сформировать полупроводниковую сверхрешетку, что, в перспективе, увеличит поляризацию до 100 %», — рассказал заведующий лабораторией физики и технологии гетероструктур ИФП СО РАН Олег Терещенко.

 

Материал подготовила Марианна Еркнапешян.