【信息與量子學術沙龍】第13期-王新河


 

報告題目:基于谷電子Zeeman型有效磁場的新型自旋操控機制

報告時間2019910日,上午1000

報告地點:沙河校區,通信樓725

報告人:王新河 博士

 

報告人簡介:

王新河,20127月及20181月畢業于清華大學物理系分別獲得理學學士和理學博士學位≌嫒似教ㄍ?,F為北京航空航天大學微電子學院高精尖項目博士后,入選2018年國家“博士后創新人才支持計劃”。主要研究方向:基于一維碳納米管材料的量子點機械振子及基于二維材料的自旋操控真人平台网。主持國家自然科學基金青年基金,博士后基金面上項目。發表SCI論文7篇,發明專利授權12項真人平台网,主要從事低維材料電子學及自旋電子學器件研究真人平台网。

 

報告摘要:

自旋電子學的中心任務是如何高效地操控自旋輸運真人平台网。存在于材料中的有效磁場是實現自旋操控的重要機制。例如在單層過渡金屬硫族化合物 (TMDs) 體系中,Rashba場被廣泛地用來實現電控自旋。Rashba場方向位于材料面內,且與電子運動方向垂直。然而我們注意到,TMDs體系中自旋軌道耦合還會使能谷發生劈裂,引起一個方向在面外的Zeeman有效磁場(Valley Zeeman field),其與電子運動方向無關,可達百特斯拉。但Valley Zeeman field在自旋操控方面的能力目前還未被揭示,其與Rashba field各個特征的互補性則預示著全新的自旋操控機制。鑒于此,我們基于新發展的二維材料潔凈轉移技術,構建了二維材料縱向自旋閥結構,探索了Valley Zeeman field對自旋輸運的操控。它可以促成面內自旋的進動乃至翻轉真人平台网,門電壓可調的谷Zeeman場為我們提供了全新的自旋操控策略。例如新型vertical spin transistor,在單層(~0.6nm)材料的輸運距離內即可實現自旋翻轉。進一步真人平台网,基于Valley Zeeman fieldRashba field的協同調控真人平台网,可構建可編程的自旋存儲器件(Programmable SOT-MRAM),為探索低功耗的存算一體(Processing in memory)提供新的思路。

此外,我還將介紹一點在碳納米管量子點機械振子的工作。操縱材料中的單量子態是面向下一次人類科技革命的熱點問題,而納米機械振子體系則有助于實現這個目標。碳納米管機械振子高達MHzGHz量級的諧振頻率使實現熱平衡下的聲子基態(Phononic ground state)成為可能。我們基于新的碳納米管定點轉移技術,實現了具有高可調諧性能,高品質因子,單模GHz機械振子。我們將嘗試探討高頻振子在諸如單自旋操控,混合量子體系構建等方面的前景。

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