La corriente de giro pura sin ninguna corriente de carga neta que la acompañe puede garantizar una baja disipación en el procesamiento y almacenamiento de información.

La corriente de espín pura se puede producir mediante iluminación óptica en sistemas con simetría de inversión espacial rota con energía fotónica especial o ángulo de polarización. Pero es difícil en la aplicación práctica.

Recientemente, un grupo de investigación dirigido por el profesor Zheng Xiaohong del Instituto de Física del Estado Sólido (ISSP), Institutos de Ciencias Físicas de Hefei (HFIPS), propuso una ruta nueva y robusta para lograr una corriente de espín pura por efecto fotogalvánico con antiferromagnetos centrosimétricos bidimensionales (2-D). El estudio fue publicado en npj Información cuántica el 4 de febrero.

"Debido a la preservación de la simetría de inversión estructural y la antisimetría de polarización de espín en estos materiales, la fotocorriente de carga inducida por el efecto fotogalvánico de espín (PGE) es definitivamente cero, "dijo el autor principal Jiang Peng, estudiante de doctorado. "Si bien todavía se generan fotocorriente finitas para ambos canales de giro con direcciones de flujo opuestas y de igual magnitud, dando lugar a una corriente de espín pura ".

Los investigadores construyeron un dispositivo fotoeléctrico de doble puerta con una nanocinta de grafeno en zigzag (ZGNR), que tenía un acoplamiento antiferromagnético intrínseco (AFM) entre los dos bordes y una estructura de banda degenerada en el espín.

Descubrieron que la corriente de espín pura generada no dependía de la energía del fotón, ni en la característica de polarización de la luz polarizada aplicada. Es más, demostró que las estructuras de bandas de división de espín no eran necesarias.

"El dispositivo puede funcionar en el sentido de que se pueden generar tanto la corriente polarizada de giro completo como la corriente de giro pura, sintonizando las puertas dobles aplicadas a los dos cables, ", dijo el profesor Zheng.

Este mecanismo inducido por PGE se puede extender a otros materiales magnéticos centrosimétricos 2-D con antisimetría de polarización de espín, proporcionando una nueva forma para la generación experimental de corriente de espín pura en el campo fotoeléctrico.