Forscher nutzen Energie von Weyl-Fermionen
Hochenergiepartikel im Kristall erstmals wirklich unter Kontrolle
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Wärmesensor: geht ohne externen Energieaufwand (Foto: wikimedia.com/Lcamtuf) |
Boston (pte004/02.06.2017/06:15) Die erst kürzlich nachgewiesenen Weyl-Fermionen sind eine große Hoffnung für die Weiterentwicklung elektronischer Geräte. MIT-Physiker http://web.mit.edu haben nun mithilfe des Kristalls Tantal-Arsenid ohne externe Spannungen elektrischen Strom generiert. Die Elektrizität wurde dabei durch Weyl-Fermionen dirigiert und lässt sich auch durch Lichtpolarisation lenken.
Gute Materialeigenschaften
Die Menge an Strom, die die Wissenschaftler generiert haben, ist überraschend hoch. Sie liegt rund zehn bis 100 Mal höher als bei anderen Materialien, die bislang verwendet wurden. Das könnte das Material auch nützlich für hochsensible Lichtdetektoren im Mittelinfrarot-Bereich machen. Die Mittelinfrarot-Wellenlängen des Lichts sind unsichtbar für das Auge und sehr nützlich für eine Vielzahl von Anwendungen, wie zum Beispiel Nachtsichtgeräte, Wärmesensoren und Umweltmonitoring.
Weyl-Fermionen sind nach dem deutschen Physiker Hermann Weyl benannt, der sie bereits 1929 vorhergesagt hatte. Weyl-Fermionen sind Quasi-Teilchen, die nur innerhalb eines geeigneten Materials existieren können. Sie sind masselos und bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit fort, was sie interessant für Anwendungen in der Elektronik macht, da sie Informationen reibungslos übertragen. Die Schlüsseleigenschaft jedoch ist der Links- oder Rechtsspin der Weyl-Fermionen, der erstmals durch die Forscher genutzt werden konnte, indem sie mithilfe polarisierten Lichts den elektrischen Strom steuern können.
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