Wetenschappers bij de Nationaal Fysisch Laboratorium (NPL) have uitgevoerd a gecontroleerde botsing of single elektronen in een IC. Deze onthullings de informatie nodig creëren single-elektron apparaten For quantum sensing en informatie verwerking.
The experiment, beschreven in het tijdschrift Natuur Nanotechnologie, onderzoekt de wisselwerking tussen paren vliegende elektronen als ze voldoen aan in een miniatuur Halfgeleider deeltjesversneller. Mapping de statistieken van elektronic botsings is een krachtige nadering naar waarschijnlijkING elektronische interacties en de kwantumeigenschappen van elektronen in een bepaalde omgeving.
Hier, deze techniek onthuld a vluchtigelektrostatisch 'duwen' tussen elektronen Groot hebben een het elektronenpad veranderen. Dit effect heeft niet geweest gezien bij eerdere experimenten, waarschijnlijk omdat elektrisch veld die elk omringt geïnjecteerde elektronen is typisch 'geneutraliseerd'door de herschikking van ladings in de buurt. De Cafstoting was geactiveerd hier door te injecteren elektronen innaar niet-afgeschermde regio's ver van andere geleiding elektronen.
"De interactie vindt plaats op zeer korte tijdschalen, een paar picoseconden, dus de timing eisen zijn uitdagend voor dit experiment', zegt NOL-wetenschapper Jinathan Fletcher, 'Ik was vastly opwindinged zien zo'nn elementair effect, van zowel een fysica als apparaat technisch perspectief."
Terwijl door met theoretici aan een model te werken, besefte het team dat subtieler gegevens presenteren in de gegevens kan worden verklaard door het microscopische gedrag van elektronenparen te beschouwen wanneer ze zich in een sterk magnetisch veld bevinden.
"De botsing is niet zo makkelijk te begrijpen wanneer de aankomsttijd van het elektron is licht komt niet overeen thij elektronen stoten af maar nog gelijkaardig traject volgenies,' zegt NPL's Masaya Kataoka, 'deze duurt zijn werkelijk presenteren in onze model, welke geeft ons enig vertrouwen dat we het begrijpen deze effects."
Het benutten van Coulomb-interacties tussen elektronen zal een krachtige manier zijn om apparaten met hoge snelheden te besturen en om de niet-lineaire effecten te creëren die nodig zijn voor kwantumcircuitelementen gebaseerd op elektronenkwantumoptica, een mogelijk platform voor kwantumdetectie of informatieverwerking.
Medewerkers waren Korea's Advanced Institute of Science en Technologie, Instituut van fysica interdisciplinair systemen ComplexenIFISC en University of Cambridge
Onderzoeksartikel: Natuur Nanotechnologie
Bekijk meer : IGBT-modules | LCD-schermen | Elektronische Componenten