Valleytronics

rdf:langString Валитроника

rdf:langString Валитроника или валлитроника (от англ. valleytronics) — это раздел физики полупроводников, в которой используются локальные экстремумы (долины) в электронной зонной структуре. Некоторые полупроводники имеют несколько долин в электронной зонной структуре первой зоны Бриллюэна, они известны как многодолинные полупроводники. Валитроника — это технология управления такой степенью свободы, локальным максимумом/минимумом в валентной зоне или зоне проводимости таких многодолинных полупроводников. Термин был придуман по аналогии со спинтроникой. В то время как в спинтронике внутренняя степень свободы спин используется для хранения, манипулирования и считывания битов информации, подход валитроники состоит в том, чтобы выполнять аналогичные задачи, используя множественные экстремумы зонной структуры, чтобы информация в виде нулей и единиц хранилась в виде различных дискретных значений квазиимпульса носителей тока. Валитроника может относиться к другим формам манипуляции носителями в полупроводниковых долинах, включая квантовые вычисления с кубитами на основе долин, долинную блокаду и другие формы квантовой электроники. Первое экспериментальное свидетельство долинной блокады, предсказанное в работе (который дополняет набор кулоновскую блокаду заряда и спиновый запрет Паули) был обнаружен в кремниевом транзисторе, легированном одним атомом. Несколько теоретических предсказаний были проверены экспериментально в различных системах, таких как графен, многослойный фосфорен, монослои некоторых , алмаз, висмут, кремний, углеродные нанотрубки, арсенид алюминия и силицен. Эффекты валитроники исследуются также в оптических системах, в фотонных зонных структурах которых возникает несколько долин. К таким системам относятся двумерные фотонные решётки, фотонные кристаллы, плазмонные метаповерхности и другие. Валитронные оптические системы проявляют нетривиальные топологические свойства, в частности на их основе реализованы своеобразные варианты топологического лазера.