리서치 하이라이트

위상학적 표면 밴드에서 빛에 의해 구동되는 디렉 전류의 서브사이클 관측

Nature 562, 7727

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좀더 빠른 일렉트로닉스를 찾는 과정에서, 빛에 의한 전류는 옵티컬 클락 속도에서 가속하는 것이 가능할 수도 있다. 이와 유사하게, 위상학적 절연체는 스핀-모멘텀에 의한 스핀 전류가 디렉 페르미온을 가두면서 폭발할 수 있기 때문에 일렉트로닉스로서의 가능성을 가지게 된다. Rupert Huber와 공동연구원들은 속도와 위상학적 절연체를 결합하여 적용된 테라헤르츠 펄스에 따른 Bi2Te3의 표면 상태에서 디렉 페르미온의 가속화를 관찰할 수 있었다. 이와 같은 가속화는 밴드 아큐페이션(band occupation)의 재분포를 유도하였으며, 이는 서브 사이클 각 분해 광방출 분광광도계를 이용하여 맵핑되었다. 스핀-모멘텀 록킹(spin-momentum locking)에 의해 감소된 산란은 수백 나노미터의 큰 평균 프리패스와 반도체에 비해 훨씬 뛰어난 동조 시간(coherence times)을 나타내었다. 이러한 특성은 스핀-편광 전류와 함께, 이 플랫폼이 빛에 의해 구동되는 마이크로일렉트로닉스 장치로 사용될 수 있다는 것을 제시하였다.

Letter p.396
doi | 10.1038/s41586-018-0544-x | 전문   | PDF

2018년10월18일 자의 네이처 하이라이트