Физики из Городского колледжа Нью-Йорка (CCNY) обнаружили, что экситоны — электронные возбуждения в двумерных магнитных материалах — могут взаимодействовать друг с другом через спиновые волны, или магноны. Это открывает новые перспективы для создания инновационных устройств, включая оптические модуляторы, логические вентили и квантовые преобразователи.
Исследователи продемонстрировали, что магноны, представляющие собой рябь в магнитной структуре материала, позволяют экситонам влиять друг на друга опосредованно, даже не находясь в прямом контакте. Этот эффект был продемонстрирован на примере магнитного полупроводника CrSBr. Это материал, похожий на стопку очень тонких магнитных листов, которые легко отделяются друг от друга и могут быть переставлены. В нем соседние магнитные частицы направлены противоположно, поэтому внешне он не магнитится. Эта способность сохраняется только при температуре ниже -141°C.
Особенностью открытия является возможность внешнего управления взаимодействием экситонов с помощью магнитного поля. Изменение магнетизма материала позволяет включать и выключать взаимодействие, что сложно реализовать в других системах.
Ученые считают, что данное открытие может стать ключевым для разработки квантовых преобразователей — устройств, преобразующих квантовые сигналы между различными частотами. Это необходимо для создания квантовых компьютеров и квантового интернета, сообщает The SciTechDaily.
