Los nanocristales producidos químicamente en húmedo son cada vez más poderosos. Ya se utilizan en la iluminación de fondo de la última generación de pantallas planas. En el futuro se utilizarán cada vez más como elementos activos, que producen un mayor brillo del color. También se utilizan en otros campos de aplicación, p.ej., para diagnóstico y tratamiento médico. Ahora, un grupo de investigación alrededor del Dr. Christian Klinke de la Universidad de Hamburgo ha logrado corroborar los efectos de espín electrónico en tales nanoplaquetas. De este modo, En el futuro se pueden concebir transistores y chips de computadora más rentables y más potentes con un menor consumo de energía. Los materiales bidimensionales también son ventajosos, ya que se pueden producir de forma económica y a gran escala en un laboratorio químico y, sin embargo, son de la más alta calidad. como se muestra ahora.
El grupo que rodea al Dr. Christian Klinke se centra en la síntesis y caracterización de nanocristales semiconductores bidimensionales. Las nanoplaquetas son ajustables en su estructura, pero también en sus propiedades ópticas y eléctricas (por efectos de la mecánica cuántica). Esto los hace interesantes para su aplicación en células solares y circuitos informáticos.
A diferencia de los dispositivos clásicos que funcionan basándose en el movimiento de los electrones, Los componentes espintrónicos funcionan según la orientación de espín de los electrones. Cuando la luz atraviesa elementos ópticos especiales, puede polarizarse circularmente, I. mi. la luz recibe un par. Por la iluminación con luz circular polarizada, es posible alinear cargas eléctricas con respecto a su espín (par) en materiales semiconductores y convertirlas en una corriente eléctrica sin aplicar voltaje. Las investigaciones sobre la corriente generada proporcionan información sobre las propiedades dependientes del espín del cristal.
Los investigadores ahora han logrado demostrar este llamado efecto Rashba en nanoplaquetas bidimensionales de sulfuro de plomo. Es particularmente interesante ya que este efecto normalmente no se observa debido a la alta simetría cristalina de las nanoplaquetas. Solo por la influencia de un campo eléctrico efectivo se rompe la simetría y se puede medir una corriente. Variando el espesor de capa de las nanoplaquetas, el carácter de la luz utilizada, y la intensidad de los campos eléctricos, el efecto podría controlarse. Esto permite que las condiciones se adapten específicamente a las aplicaciones objetivo, que permite la manipulación externa del espín del electrón. Las observaciones experimentales fueron apoyadas con simulaciones de la estructura electrónica de los materiales por el grupo de la Prof. Carmen Herrmann de la Universidad de Hamburgo.
"Los hallazgos son particularmente valiosos, ya que se demostró por primera vez que los efectos básicos del transporte de espín eléctrico también son posibles en nanomateriales generados químicamente en húmedo". ", dice Christian Klinke." Esto genera la esperanza de que también se puedan observar otros fenómenos interesantes en estos materiales, lo que contribuirá a mejorar nuestra comprensión de sus propiedades ". Estos nuevos conocimientos, que se describen en detalle en la revista Comunicaciones de la naturaleza , hacer una contribución decisiva a nuestro conocimiento sobre las propiedades optoelectrónicas de nanoestructuras hechas a medida. Sirven como base para la investigación adicional de sistemas bidimensionales útiles y su aplicación en el campo de las energías regenerativas. tecnologías de la información, y catálisis.
La nanotecnología es una tecnología clave del siglo XXI. Los materiales con un tamaño de sólo unos pocos nanómetros (una millonésima parte de un milímetro) tienen una óptica particular, magnético, Propiedades eléctricas y fotoeléctricas. Se pueden utilizar en diodos emisores de luz eficientes, células solares, sensores novedosos, fotodetectores, transistores flexibles, y chips informáticos eficientes, así como en los campos biológico y médico. La comprensión de las propiedades optoeléctricas de las nanoestructuras y su control preciso permite el uso en la electrónica de semiconductores en la interfaz de los sistemas ópticos y electromagnéticos. lo que puede conducir a nuevos procesadores de alto rendimiento y ahorro de energía.
