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物理学家创造了一种利用光引导电流的“电子信标”
微小的半导体将电流引导到光所指的地方，尽管以前这个角色仅由电场赋予。
来源:安全实验室新闻频道物理学家创造了一种利用光引导电流的“电子信标”
微小的半导体将电流引导到光所指的地方，尽管以前这个角色仅由电场赋予。
光通常会产生光电流，但密歇根大学的物理学家已经学会用它来选择电子运动的方向。所创建的器件在半导体内部形成狭窄的载流子流，该载流子随着激光辐射的偏振而旋转。不需要外部电压。作者将这一开发项目比作一座灯塔，其光束可以被引导到所需的方向。
在传统电路中，电子在电场的影响下移动并不断与材料中的缺陷碰撞。在新实验中，两个匹配的激光脉冲向电子传递能量和初始动量。结果是产生弹道电流，其方向由光决定，而不是由施加到样品的电压决定。
研究人员用砷化铝镓制作了一个装置，并在样品上放置了两对相互垂直的电极。这种设计使得同时测量两个电流分量并监测电子流如何在半导体平面中旋转成为可能。当偏振改变 90 度时，信号在一对电极上消失，并出现在另一对电极上。
为了控制电流，物理学家使用了波长为 1040 和 1560 纳米、持续时间约为 85 飞秒的红外脉冲。光波源自单个相干频率梳，因此研究人员可以精确控制脉冲之间的相位差。光路中最轻微的变化都会影响测量到的电信号。这组作者说，电流甚至对微弱的空气振动和实验室桌子上的触摸也有反应。
研究成果发表在《Physical Review Letters》杂志上。该作品的作者是龚一鸣、王凯和史蒂芬·坎迪夫。