Materiais de bicamada com dipolos de curvatura Berry bloqueados por camada podem alternar sua resposta Corridor não linear sob um campo de porta aplicado, oferecendo um caminho para novos dispositivos quânticos não lineares
O efeito Corridor é uma tensão que aparece em um materials quando uma corrente flui através dele na presença de um campo magnético externo. O efeito Corridor não linear, entretanto, pode ocorrer sem campo magnético se a estrutura interna do materials for assimétrica. Normalmente aparece sob um campo elétrico CA ou oscilante, e a tensão Corridor resultante é dimensionada com o quadrado da corrente de entrada, tornando-a uma resposta não linear. Os pesquisadores estão interessados neste efeito porque ele poderia permitir novos tipos de sensores, elementos lógicos de baixa potência e dispositivos quânticos eletricamente comutáveis. Mas até agora, o efeito Corridor não linear tem sido difícil de controlar de forma confiável e comutável. Neste trabalho, os cientistas demonstram um novo método para controlar o efeito Corridor não linear de segunda ordem usando um campo elétrico de porta. Eles mostram que certos materiais de bicamada podem ligar e desligar o efeito quando um campo de porta é aplicado, funcionando como um transistor. A comutação é não volátil, binária (ON/OFF) e não requer magnetismo.
Os pesquisadores se concentram nas bicamadas SnSe e SnTe, materiais ferroelétricos e termoelétricos bem conhecidos. Embora essas bicamadas pareçam globalmente simétricas, cada camada carrega uma polarização interna oculta. Essa polarização oculta está ligada a um dipolo de curvatura de Berry oculto bloqueado por camada, a propriedade quântica responsável por gerar o efeito Corridor não linear. Sob um campo de porta, a polarização oculta se comporta como um pseudospin, e o campo de porta atua como um campo Zeeman de pseudospin, selecionando a orientação preferida desta polarização. A inversão da direção do campo da porta inverte a orientação do pseudospin e, portanto, muda a resposta Corridor não linear.
Ao selecionar 80 possíveis grupos de simetria de bicamada, os autores identificam 18 que podem hospedar esse efeito comutável, estabelecendo um princípio de design common para a criação de dispositivos Corridor não lineares eletricamente comutáveis. Esta abordagem combina análise de simetria, modelagem eficaz e cálculos de primeiros princípios, e abre a porta para a futura eletrônica quântica não linear. O mesmo princípio de projeto também pode ser estendido a outros fenômenos ópticos e de transporte não linear controláveis por campo de porta, incluindo o efeito fotogalvânico round, o efeito Nernst não linear e a geração de segundo harmônico.
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Avanços recentes no efeito spin Corridor da luz por Xiaohui Ling, Xinxing Zhou, Kun Huang, Yachao Liu, Cheng-Wei Qiu, Hailu Luo e Shuangchun Wen (2017)