Tabrakan NPL memfasilitasi perangkat elektron tunggal

Pembaruan: 26 Mei 2023

Para ilmuwan di Laboratorium Fisika Nasional (NPL) hburung dilakukan a tabrakan terkendali of tunggal elektron dalam suatu IC. Ini mengungkapkans itu informasi dibutuhkan untuk membuat tunggal-elektron perangkat untuk kuantum penginderaan dan informasi pengolahan.

The eksperimen, dijelaskan dalam jurnal Nanoteknologi Alam, memeriksa itu interaksi antara pasangan elektron terbang karena mereka memenuhi dalam miniatur Semikonduktor penumbuk partikel. Mapping itu statistik dari elektronic tabrakans adalah kuat pendekatan untuk masalahing interaksi elektronik dan sifat kuantum dari elektron dalam lingkungan tertentu.

Di sini, teknik ini mengungkapkan a cepat berlalu'tekanan' elektrostatis antara elektron besar cukup untuk mengubah jalur elektron. Efek ini memiliki tidak menjadi terlihat dalam percobaan sebelumnya, mungkin karena medan listrik yang mengelilingi masing-masing elektron yang disuntikkan is khas 'dinetralkan' oleh penataan ulang muatans dekat. itu Ctolakan oulomb adalah diaktifkan di sini dengan menyuntikkan elektron inuntuk daerah yang tidak disaring jauh dari yang lain konduksi elektron.

"Interaksi terjadi dalam skala waktu yang sangat singkat, beberapa pikodetik, sehingga waktu Persyaratan menantang untuk eksperimen ini,” kata ilmuwan NOL Jinathan Fletcher, 'Saya nyataly menggairahkaned untuk melihat misalnyan SD efek, baik dari fisika maupun alat perspektif rekayasa."

Sementara bekerja dengan ahli teori pada sebuah model, tim menyadari hal itu lebih halus rincian menyajikan dalam data dapat dijelaskan dengan mempertimbangkan perilaku mikroskopis pasangan elektron ketika mereka berada dalam medan magnet yang kuat.

"Grafik benturan tidak demikian mudah dimengerti ketika waktu kedatangan elektron is sedikit tidak cocok; untuktolak-menolak elektron tapi masih mengikuti lintasan serupaies,” kata Masaya Kataoka dari NPL, “ini efek adalah sebenarnya menyajikan in kami model, yang memberi kita keyakinan bahwa kita mengerti Ini efeks."

Memanfaatkan interaksi Coulomb antar elektron akan menjadi cara yang ampuh untuk mengontrol perangkat dengan kecepatan tinggi dan untuk menciptakan efek non-linier yang diperlukan untuk elemen rangkaian kuantum berdasarkan optik kuantum elektron, kemungkinan platform untuk penginderaan kuantum atau pemrosesan informasi.

Kolaborator dulu Institut Sains Lanjutan Korea dan Teknologi, lembaga fisika Interdisipliner Sistem KompleksIFISC dan University of Cambridge

Artikel Penelitian: Nanoteknologi Alam

Lihat lebih banyak: modul IGBT | Layar LCD | Komponen Elektronik