工程师和物理学家宾夕法尼亚大学发现了硅的一种新的手性。他们已经在一个硅基光子器件中证明了这一特性，该器件对照射到电极上的激光中的光子自旋非常敏感。
顺时针偏振光使电流向一个方向流动，而逆时针偏振光使电流向另一个方向流动。这种特性取决于硅纳米线表面原子的图案，以及硅纳米线上电极与原子相交的方式。当半导体硅和金属电极相互作用时，电场产生的角度可以打破典型的镜子对称。这被认为是手性的性质，它导致电子在一个方向或另一个方向流动，根据光的极性击中电极。
“光子”计算机可以比现有的计算机快很多倍，而且当信息通过自旋在光子中编码时，可以表现出更好的效率。以类似的方式，当信息被编码到电子的自旋中，就可能产生具有类似优势的“自旋电子”计算机。
宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院材料科学与工程系教授Ritesh Agarwal和Agarwal实欧洲杯足球竞彩验室的欧洲杯线上买球博士后研究员Sajal Dhara领导了这项研究。Eugene Mele是宾夕法尼亚大学文理学院物理与天文系的教授，他参与了这项研究。欧洲杯线上买球
”当你改变对称时，你可以做新的事情，”阿加沃说。”在这个例子中，我们演示了如何使光探测器对光子的自旋敏感。所有的光子计算机都需要光电探测器，但它们目前只使用光子的数量来编码信息。这种对光子自旋的敏感性将是额外的自由度，这意味着你可以在每个光子上编码额外的信息。”
＂通常情况下，含有重元素欧洲杯足球竞彩的材料由于其自旋与电子轨道运动的强烈相互作用而显示出这种特性，但我们已经证明了硅表面的这种效应仅源自电子的轨道运动。＂
Mele在拓扑绝缘体方面做了一些工作，这也是他与Agarwal和Dhara合作的原因。Mele和宾夕法尼亚大学的物理学家Charles Kane为这些新型材料奠定了基础，这些材料在表面上充当良导体，在内部充当绝缘体。欧洲杯足球竞彩
当Agarwal的团队对各种材料进行拓扑效应的研究时，Mele提出，这些实验也应该用硅来进行。欧洲杯足球竞彩
硅是一种高度对称的轻质材料，因此人们不相信它能表现出这种性质。
”我们期望对照实验给出一个零结果，相反，我们发现了一些关于纳米材料的新东西，欧洲杯足球竞彩”梅莱说。
硅在计算机工业中起着关键作用。因此，最好是找到在硅中产生拓扑效应的方法，而不是在更稀有、更重的具有这些特性的元素中。
该小组随后继续他们的研究，以发现硅具有手性能力背后的原子机制。
”这种效果来自纳米线的表面，”Dhara说。“大多数硅纳米线的生长方式是，原子被束缚在沿着表面的锯齿状链中，而不是向下进入线中。”
锯齿形链的方向与电场的方向并不完全匹配，这意味着在某些角度下，硅是不对称的。
这证实了硅可以表现出手性。当圆偏振激光照射在纳米线半导体和金属相遇的特定位置时，就会产生电流。电流的流动方向是由激光中光子的自旋决定的。
Agarwal和Dhara目前正在进行研究，以找到利用这种机制制造平面硅来展示这些特性的方法。
这项研究发表在《科学》杂志上。欧洲杯线上买球
美国陆军研究办公室、国家科学基金会和能源部都支持这项研究。欧洲杯线上买球
