Les physiciens découvrent les interactions électroniques médiées par des ondes de spin
Rendition de la découverte où les excitons (paires E – H) interagissent via des ondulations dans la structure magnétique semblable à un tableau de hauts rotatifs générant une vague qui se affecte mutuellement et couple les excitons. Crédit: Visakh Menon
Des recherches menées par des physiciens du City College de New York sont créditées pour une nouvelle découverte concernant l’interaction des excitations électroniques via des ondes de spin. La découverte de l’équipe Laboratory for Nano and Micro Photonics (LANMP) dirigée par le physicien Vinod Menon pourrait ouvrir la porte aux technologies futures et aux applications avancées telles que les modulateurs optiques, les portes logiques tout optique et les transducteurs quantiques. Le travail est signalé dans le journal Matériaux de la nature.
Les chercheurs ont montré l’émergence de l’interaction entre les excitations électroniques (excitons – paires de trou d’électrons) médiées par des ondes de spin dans des aimants atomiquement minces (2D). Ils ont démontré que les excitons peuvent interagir indirectement à travers les magnons (ondes de spin), qui sont comme des ondulations ou des ondes dans la structure magnétique du matériau 2D.
“Considérez les magnons comme de minuscules bascules d’aimants atomiques à l’intérieur du cristal. Un exciton modifie le magnétisme local, et ce changement influence ensuite un autre exciton à proximité. C’est comme deux objets flottants qui se tirent les uns vers les autres en dérangeant les ondes d’eau autour d’eux”, a déclaré Menon.
Pour le démontrer, le groupe Menon a utilisé un semi-conducteur magnétique, CRSBR, que le groupe avait précédemment montré pour héberger une forte interaction légère.
Post-doctoral fellows Biswajit Datta and Pratap Chandra Adak led the research along with graduate students Sichao Yu and Agneya Dharmapalan in collaboration with the groups at the CUNY Advanced Science Research Center, University of Chemistry and Technology—Prague, RPTU—Kaiserslautern, Germany and NREL, US
“Ce qui est particulièrement excitant dans cette découverte, c’est que l’interaction entre les excitons peut être contrôlée à l’aide d’un champ magnétique, grâce au magnétisme accordable des matériaux 2D.
“Une application particulièrement excitante rendue perçue par cette découverte est le développement de transducteurs quantiques – des appareils qui convertissent les signaux quantiques d’une fréquence à une autre, comme du micro-ondes à optique. Ce sont des composants clés pour construire des ordinateurs quantiques et activer l’Internet quantique.” a déclaré Adak, un autre auteur principal de ce travail.
Plus d’informations:
Biswajit Datta et al, interaction exciton-exciton médiée par Magnon dans un antiferromagnet de van der Waals, Matériaux de la nature (2025). Doi: 10.1038 / s41563-025-02183-0
Fourni par l’Université de la ville de New York
Citation: Les physiciens découvrent les interactions électroniques médiées via des ondes de spin (2025, 3 avril) récupérées le 3 avril 2025 de
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