Chercheurs du Centre de Physique Théorique des Systèmes Complexes (PCS), au sein de l'Institut des sciences fondamentales (IBS, Corée du Sud), et ses collègues ont signalé un nouveau phénomène, appelé effet acoustoélectrique de la vallée, qui se déroule dans des matériaux 2-D, semblable au graphène. Cette recherche est publiée dans Lettres d'examen physique et apporte de nouvelles perspectives à l'étude de la valleytronics.

En acoustoélectronique, les ondes acoustiques de surface (SAW) sont utilisées pour générer des courants électriques. Dans cette étude, l'équipe de physiciens théoriciens a modélisé la propagation des SAW dans les matériaux 2D émergents, tels que le disulfure de molybdène monocouche (MoS 2 ). Les SAW font glisser le MoS 2 électrons (et trous), créer un courant électrique avec des composants conventionnels et non conventionnels. Ce dernier se compose de deux contributions :un courant basé sur le gauchissement et un courant de Hall. Le premier est dépendant de la direction, est lié à ce qu'on appelle les vallées - les minima énergétiques locaux des électrons - et ressemble à l'un des mécanismes qui explique les effets photovoltaïques des matériaux 2D exposés à la lumière. La seconde est due à un effet spécifique (phase Berry) qui affecte la vitesse de ces électrons voyageant en groupe et entraînant des phénomènes intrigants, tels que les effets Hall anormaux et quantiques.

L'équipe a analysé les propriétés du courant acoustoélectrique, suggérant une façon de courir et de mesurer le conventionnel, gauchissement, et les courants de Hall indépendamment. Cela permet l'utilisation simultanée de techniques optiques et acoustiques pour contrôler la propagation des porteurs de charge dans de nouveaux matériaux 2D, créer de nouveaux périphériques logiques.

Les chercheurs s'intéressent au contrôle des propriétés physiques de ces systèmes ultra-minces, en particulier les électrons qui sont libres de se déplacer dans deux dimensions, mais étroitement confiné dans le troisième. En limitant les paramètres des électrons, en particulier leur élan, tournoyer, et vallée, il sera possible d'explorer des technologies au-delà de l'électronique silicium. Par exemple, MoS 2 a deux vallées de district, qui pourrait être potentiellement utilisé à l'avenir pour le stockage et le traitement de bits, ce qui en fait un matériau idéal pour se plonger dans la valleytronics.

"Notre théorie ouvre une voie pour manipuler le transport de vallée par des méthodes acoustiques, étendre l'applicabilité des effets valleytronic sur les dispositifs acoustoélectroniques, " explique Ivan Savenko, chef de l'équipe Interaction Lumière-Matière dans les Nanostructures au PCS.