리서치 하이라이트

위상학적 표면 밴드에서 빛에 의해 구동되는 디렉 전류의 서브사이클 관측

Nature 562, 7727

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.