Onderzoekers van het Baskische Nanoscience Research Center CIC nanoGUNE (San Sebastian, Spanje), in samenwerking met POLYMAT (San Sebastian, Spanje), het Institute of Physics van de Martin Luther University Halle-Wittenberg en het Max Planck Institute of Microstructure Physics (beide in Halle, Duitsland) hebben de volledig elektrische opwekking, manipulatie en detectie van spinpolarisatie in chirale enkelkristallijne Tellurium-nanodraden aangetoond.

De resultaten, gepubliceerd in Nature Materials ("Poort-afstembare en chiraliteitsafhankelijke lading-naar-spin-conversie in tellurium-nanodraden"), maken de weg vrij voor de ontwikkeling van magneetvrije, op chiraliteit gebaseerde spintronische apparaten.

Chirale materialen zijn een ideale speelplaats om de relatie tussen symmetrie, relativistische effecten en elektronisch transport te onderzoeken.

Zo zijn chirale organische moleculen de afgelopen tien jaar intensief bestudeerd om elektrisch spin-gepolariseerde stromen te genereren, maar hun slechte elektronische geleidbaarheid beperkt hun potentieel voor toepassingen.

Omgekeerd hebben chirale anorganische materialen zoals tellurium een ​​uitstekende elektrische geleidbaarheid, maar hun potentieel om de elektrische controle van spinpolarisatie in apparaten mogelijk te maken, blijft onduidelijk.

In dit recent gepubliceerde werk toonden de onderzoekers aan dat de oriëntatie van de elektrisch gegenereerde spinpolarisatie wordt bepaald door de handigheid van de nanodraad en op unieke wijze de stroomrichting volgt, terwijl de grootte ervan kan worden gemanipuleerd door een elektrostatische poort. Dit werd gevonden door een grote (tot 7%) en chiraliteitsafhankelijke unidirectionele magnetoweerstand te registreren.

Ikerbasque Profesor Luis Hueso, leider van de Nanodevices-groep, zegt:"Het was verbazingwekkend om de nanodraden gevormd door rechts- of linkshandige telluriumketens perfect te identificeren dankzij de STEM-afbeeldingen met hoge resolutie, en om individueel geselecteerde nanodraden op Si /SiO₂ om de transportexperimenten uit te voeren waardoor we ontdekten dat de huidige geïnduceerde spinpolarisatie omgekeerd is voor tegengestelde nanodraadhandigheid." + Verken verder

Het manipuleren van elektronenspin met behulp van kunstmatige moleculaire motoren