我國科學家利用自由電子束實現低維材料的谷電子自旋極化調控
時間：2021-02-20 來源：科技部
隨著摩爾定律接近極限，傳統的晶體管器件已進入發展瓶頸期，探索新一代信息材料已成為當前信息領域的研究熱點。低維量子材料具有谷電子自旋的獨特性質，有望成為新一代信息材料在未來6G信息技術和產業中發揮重要作用。然而，如何實現低維量子材料的谷電子自旋極化調控是推動該材料實際應用面臨的重大研究挑戰之一。
近期，在國家重點研發計劃“納米科技”重點專項的支持下，我國科學家設計了結構對稱的納米天線與六方氮化硼/二硒化鎢/六方氮化硼的金屬/介質復合納米結構，利用超高分辨電子束精準激發金屬結構的圓偏振偶極電磁模式，通過近場相互作用在納米尺度實現了對低維材料谷極化的調控。同時，研究人員發現電子束激發位點的移動（空間分辨率小于5納米），能夠在50納米內實現谷極化的“開”和“關”，以及100納米內的谷極化態反轉。
該研究提出的新型低維量子材料谷極化電子束操控方案，可指導谷電子器件納米尺度集成，在邏輯運算、光電存儲及未來量子信息研究方面具有重要意義。
