Ett betydande genombrott inom kvantfysik kan bana väg för hållbar kiral spintronik, enligt en ny studie ledd av forskare vid City College of New York16. Teamet, under ledning av professor Lia Krusin-Elbaum, har utvecklat en innovativ teknik som använder vätejoner (H+) för att manipulera relativistiska elektroniska bandstrukturer i ett magnetiskt Weyl-semimetall1.
Nyckelresultat
- Forskarna kunde ”finjustera” och förbättra kiraliteten hos elektronisk transport genom att introducera vätejoner i materialet MnSb₂Te₄1.
- Denna process omformar energilandskapen, kallade Weyl-noder, inom materialet på ett kontrollerbart sätt6.
- De omformade Weyl-tillstånden uppvisar en fördubblad Curie-temperatur och en stark vinkelbaserad transportkiralitet1.
Potentiella tillämpningar
Denna upptäckt öppnar upp för en rad nya kvantenhetsplattformar för att utnyttja framväxande topologiska tillstånd för:
- Ny kiral nanospintronik
- Feltolerant kvantberäkning1
Krusin-Elbaum betonar att detta framsteg utökar omfattningen av designade topologiska kvantmaterial bortom naturens egna ritningar6. Den demonstrerade tekniken är mycket generell och kan i slutändan främja potentialen hos inneboende topologiska magneter att transformera framtida kvantelektronik1.
Bredare kontext
Detta genombrott kommer vid en tidpunkt då spintronikteknologi tar betydande steg framåt. Nyligen har experimentella bevis för parallell spin-rörelsemängdslåsning i kirala material bidragit till framsteg inom området2. Dessutom har kirala nanokolstrukturer visat sig vara lovande kvantmaterial för nästa generations kvantapplikationer, tack vare deras inneboende kiralitet och unika optoelektroniska egenskaper3.
Sammantaget representerar denna forskning ett viktigt steg mot utvecklingen av energieffektiva teknologier och hållbara spintronikapparater, vilket kan ha betydande inverkan på framtida kvantdatorer och elektronik.
Citations:
- https://www.ccny.cuny.edu/news/ccny-quantum-breakthrough-may-lead-sustainable-chiral-spintronics
- https://www.maxiv.lu.se/article/chiral-materials-open-opportunities-for-spintronics/
- https://www.mpi-halle.mpg.de/quantum-chiral-nanocarbons
- https://www.m-era.net/materipedia/2022/must
- https://www.chinadaily.com.cn/a/202502/27/WS67c012a5a310c240449d7a55.html
- https://phys.org/news/2025-01-quantum-breakthrough-sustainable-chiral-spintronics.html
- https://www.chemeurope.com/en/news/1185473/a-spintronic-view-of-the-effect-of-chiral-molecules.html
- https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/tc/d4tc03453h
- https://www.sciencedaily.com/releases/2025/01/250130135522.htm
- https://www.ntnu.edu/documents/1274026460/1293326751/Program+Quantum+Spintronics+2025.pdf/68173a85-faff-2737-0693-2504cb01e351
- https://www.petaspin.com/isingmachines2025/
- https://lifeboat.com/blog/2025/01/quantum-breakthrough-may-lead-to-sustainable-chiral-spintronics
- https://www.technology.org/2024/03/13/physicists-receive-keck-foundation-boost-for-quantum-materials-research/
- https://www.linkedin.com/posts/phys-org_quantum-breakthrough-may-lead-to-sustainable-activity-7283823032240865280-vqUF
- https://x.com/15MinuteNewsTec/status/1878091557456298310
- https://stacker.news/items/847271
- https://twitter.com/ZamoriXIII/status/1886830778039844972
- https://liu.se/en/news-item/genombrott-mojliggor-spinntronik-av-halvledare
- https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.accounts.4c00077
- https://www.linkedin.com/posts/william-bill-kemp-75b66a6_quantum-breakthrough-may-lead-to-sustainable-activity-7284571738930098176-umx_
- https://pubs.aip.org/aip/apl/article/116/12/120502/570956/Spintronics-on-chiral-objects
- https://www.linkedin.com/posts/randylewiskemp_quantum-breakthrough-may-lead-to-sustainable-activity-7283841383918903296-HcEs
- https://www.ipms.fraunhofer.de/en/press-media/press/2022/Spintronics-chiral-crystals.html
- https://phys.org/news/2025-02-unraveling-magnetic-electric.html
- https://www.researchgate.net/publication/387632357_Recent_Advancement_in_Chiral_Spintronics_from_Molecular_Level_to_Device_Application_A_prospect_based_on_the_interplay_between_physical_and_chemical_properties_of_chiral_system
- https://www.youtube.com/watch?v=hz-m4EhhZHI
- http://en.people.cn/n3/2025/0227/c90000-20282441.html
- https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.3c00661
- https://www.grc.org/spin-dynamics-in-nanostructures-conference/2025/
- https://www.sciencedaily.com/news/matter_energy/spintronics/
- https://iciq.org/event/the-electrons-spin-and-molecular-chirality-from-spintronics-to-efficient-water-splitting/
- https://www.bignewsnetwork.com/news/278067373/chinese-scientists-develop-controllable-chiral-graphene-rolls-for-spintronics
- https://www.asiaresearchnews.com/content/new-chapter-antiferromagnetic-spintronics-unfolding
- https://www.sciencedaily.com/news/computers_math/spintronics/
- https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2025/nh/d4nh00045e
- https://www.nature.com/articles/s41598-024-77887-5
- https://www.sciencedaily.com/releases/2024/08/240829132503.htm
- https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11112739/
- https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2024/cs/d3cs00316g
- https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2025/tc/d4tc03453h
Answer from Perplexity: pplx.ai/share
