Dos transductores interdigitales (IDT) generan y detectan ondas acústicas de superficie (SAW, flecha naranja). Entre los IDT, estas ondas interactúan con los electrones de un material 2D, como el disulfuro de molibdeno (MoS2), dando lugar a corrientes acústicas eléctricas convencionales y no convencionales. El MoS2 está separado del sustrato piezoeléctrico por una capa dieléctrica. Crédito:IBS
Investigadores del Centro de Física Teórica de Sistemas Complejos (PCS), dentro del Instituto de Ciencias Básicas (IBS, Corea del Sur), y colegas han informado de un fenómeno novedoso, llamado Efecto Acústico Eléctrico Valle, que tiene lugar en materiales 2-D, similar al grafeno. Esta investigación se publica en Cartas de revisión física y aporta nuevos conocimientos al estudio de Valleytronics.
En acústicoelectrónica, Las ondas acústicas de superficie (SAW) se emplean para generar corrientes eléctricas. En este estudio, el equipo de físicos teóricos modeló la propagación de SAW en materiales emergentes 2-D, como el disulfuro de molibdeno de una sola capa (MoS 2 ). Las sierras arrastran MoS 2 electrones (y huecos), creando una corriente eléctrica con componentes convencionales y no convencionales. Este último consta de dos contribuciones:una corriente basada en warping y una corriente Hall. El primero depende de la dirección, está relacionado con los llamados valles, los mínimos de energía local de los electrones, y se asemeja a uno de los mecanismos que explica los efectos fotovoltaicos de los materiales 2-D expuestos a la luz. El segundo se debe a un efecto específico (fase Berry) que afecta la velocidad de estos electrones que viajan en grupo y resulta en fenómenos intrigantes, tales como efectos Hall anómalos y cuánticos.
El equipo analizó las propiedades de la corriente acústica eléctrica, sugiriendo una forma de ejecutar y medir lo convencional, pandeo, y Corrientes Hall de forma independiente. Esto permite el uso simultáneo de técnicas ópticas y acústicas para controlar la propagación de portadores de carga en nuevos materiales 2-D. creando nuevos dispositivos lógicos.
Patrones angulares de los componentes x e y del convencional (a, D), deformación (b, e) y Hall (c, f) densidad de corriente eléctrica. El sombreado amarillo marca las áreas de corriente negativa (en dirección opuesta al eje xo y). Los puntos rojos manifiestan los ángulos especiales, en el que solo fluye la corriente no convencional a lo largo de la dirección xo y. Crédito:IBS
Los investigadores están interesados en controlar las propiedades físicas de estos sistemas ultradelgados, en particular aquellos electrones que pueden moverse libremente en dos dimensiones, pero estrechamente confinado en el tercero. Al frenar los parámetros de los electrones, en particular su impulso, girar, y valle, será posible explorar tecnologías más allá de la electrónica de silicio. Por ejemplo, MoS 2 tiene dos valles distritales, que podría usarse potencialmente en el futuro para el almacenamiento y procesamiento de bits, convirtiéndolo en un material ideal para adentrarse en Valleytronics.
"Nuestra teoría abre una forma de manipular el transporte del valle por métodos acústicos, ampliar la aplicabilidad de los efectos valleytronic en dispositivos acústicos electrónicos, "explica Ivan Savenko, líder del Equipo de Interacción Luz-Materia en Nanoestructuras en PCS.
