Honglie Ning en un laboratorio de Caltech. Crédito:Caltech / David Hsieh Lab
En los años 1960, Se propuso una fase exótica de la materia conocida como aislante excitónico. Décadas después La evidencia de esta fase se encontró en materiales reales. Recientemente, especial atención se ha centrado en Ta 2 NiSe 5 porque puede existir una fase aislante excitónica en este material a temperatura ambiente. La sustancia está compuesta por los elementos tantalio, níquel, y selenio, y tiene el potencial de conducir a avances en sistemas de energía más eficientes, computadoras más rápidas.
Ahora, en un nuevo Cartas de revisión física estudiar de Caltech, los investigadores tienen, por primera vez, Descubrí cómo "voltear los bits" del aislante excitónico que se encuentra en Ta 2 NiSe 5 . Las computadoras se comunican usando un lenguaje binario de unos y ceros, que también se denominan bits. Para que las computadoras funcionen, los bits deben encenderse o apagarse (con unos encendidos y ceros apagados). Parte del hardware informático actual funciona invirtiendo los momentos magnéticos, u orientaciones, de electrones, que puede ser hacia arriba o hacia abajo. Si bien los aisladores excitónicos no tienen momentos magnéticos, en Ta 2 NiSe 5 sí albergan dos orientaciones intrínsecas que pueden usarse para representar unos y ceros.
"En el caso de momentos magnéticos, uno puede cambiar su dirección aplicando campos magnéticos opuestos, por ejemplo. Pero no existe un equivalente conocido de un campo magnético para aislantes excitónicos. Se nos ocurrió una forma de utilizar la luz para realizar esta tarea, "dice David Hsieh, profesor de física en Caltech, miembro del Institute for Quantum Information and Matter (IQIM), y coautor del nuevo estudio.
En el nuevo estudio teórico y experimental, los físicos demuestran cómo usar ráfagas de luz láser para controlar las fases del aislante excitónico en escalas de tiempo más cortas que un picosegundo, que es una billonésima de segundo. Si bien el trabajo tiene implicaciones para el procesamiento informático ultrarrápido, los investigadores también están entusiasmados con los aspectos fundamentales de sus descubrimientos.
"En el proceso de aprender a controlar y manipular este material, también estamos revelando las reglas subyacentes de la naturaleza para un estado raro de la materia, "dice el autor principal del estudio, Honglie Ning, un estudiante graduado que trabaja en el laboratorio de Hsieh.
los Cartas de revisión física El estudio se titula "Firmas de reversión ultrarrápida del orden excitónico en Ta 2 NiSe 5 . "
