霍尔效应法 _生活百科

霍尔效应法

文章插图
在由加州大学圣巴巴拉分校的David Awschalom (主页)及其同事以及来自宾夕法尼亚州立大学的合作者们进行的一项新实验中，电子流被注入到非磁性的半导体中，半导体将不同自旋的电子分开，其中自旋向上的电子从左边出来而自旋向下的电子从右边出来。他们同时还证明了可以在室温下仅用电场就可以将电子极化（电子自旋取向平行），这对发展自旋电子学（电子的自旋和电荷都可以用来储存和传递信息）是非常有帮助的。奇怪的是， Awschalom的新结果——它显示出甚至在室温下都可以产生自旋流——并不是在砷化镓（Gallium Arsenide）中被观察到的，而先前大多数的自旋霍尔效应均是在这种材料中被观察到的。这一次的发现是在硒化锌（Zinc Selenide）中观察到的，这种材料通常被认为对于用电场来极化的效率并不是很高。Awschalom认为，现在发现效应本来应该小的材料中居然会有较强的自旋霍效应存在的证据，这必将导致一场关于如何解释自旋霍尔效应的大讨论。这个实验是经典霍尔效应的自旋版本，经典霍尔效应的发现最早可以追溯到十九世纪。在经典的霍尔效应中，材料中纵向运动的电子在外加电场以及横向磁场的作用下，会被偏转到样品的一边。两年前物理学家们发现一类霍尔效应可以被用来操控电子的自旋（朝上或朝下），这样即使样品边缘没有电荷的堆积，也可能存在自旋的积聚。