| 양자선에서 강한 스핀-궤도 커플링 효과 발견 | ||
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 최근, 중국과학원 반도체연구소 초결정격자 국가중점실험실 뤄쥔웨이(駱軍委) 등은 양자선에서 강한 스핀-궤도 커플링 효과를 발견하였다. 해당 연구 성과는 "반도체 나노선에서 홀 라쉬바 효과가 강전기장 응답에서 포화값으로 신속 전이(Rapid Transition of the Hole Rashba Effect from Strong Field Dependence to Saturation in Semiconductor Nanowires)"라는 제목으로 2017년 9월 21일 "Physical Review Letters"에 온라인(https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.119.126401)으로 게재되었다. 반도체의 스핀-궤도 커플링 효과는 반도체 양자화 기술을 구현하는 핵심으로서 전기장으로 전류 캐리어의 운동을 제어하여 스핀 생성, 전달, 조절 및 판독 등 기본 논리적 조작을 구현하는데 효과적인 경로를 제공할 수 있다. 그러나 규소를 포함한 전통적인 반도체는 라쉬바(Rashba) 스핀-궤도 커플링 효과가 아주 미약하여 그 강도는 응용 요구에 적합하지 않다. 연구팀은 전통적인 반도체에서 라쉬바 스핀-궤도 커플링 효과가 아주 미약한 문제를 1차원 양자선에서 해결할 수 있다고 제안하였다. 또한 이론적으로 전통적인 반도체 양자선의 홀 라쉬바 스핀-궤도 커플링 효과가 외부 첨가 전기장에 대한 응답이 아주 강렬하다는 것을 세계 최초로 발견하였다. 또한 미약한 외부 첨가 전기장 작용 하에서 라쉬바 효과의 강도는 0에서 신속하게 아주 큰 포화값으로 상승한 후, 라쉬바 효과는 전기장의 지속적인 증가에 따라 변화되지 않는다는 것을 발견하였다. 해당 성질은 초고속 스핀-궤도 효과 양자 소자를 개발하는데 중요한 기반을 마련하였다. 타이틀 그림: 그림(a) 와 (b)는 규소, 게르마늄, InAs 및 GaAs 양자선 홀 라쉬바 효과가 전기장 작용에서의 응답을 표시하고 그림(c)와 (d)는 각각 라쉬바 효과의 응답 속도 및 포화값이 양자선 크기에 따른 변화를 표시 정보출처 : https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.119.126401 정보출처 : http://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab434/info71544.htm |
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