Nhờ sử dụng các vật liệu nano bán dẫn, các nhà khoa học ở Đại học Brown (Providence, Hoa Kỳ) lãnh đạo bởi GS. Arto Nurmikko đã tạo ra một đột phá mới trong công nghệ laser: một thiết bị laser có thể phát ra ba loại ánh sáng laser có các màu sắc khác nhau gồm đỏ (red), xanh lá cây (green) và xanh dương (blue). Đồng thời, công suất năng lượng kích thích được giảm đi tới hàng nghìn lần nhờ cấu trúc đặc biệt này. Nhà khoa học có đóng góp lớn vào tiến bộ này là một nhà nghiên cứu người Việt Nam, TS. Đặng Huy Cường – tác giả đứng đầu trong bài báo vừa xuất bản trên tạp chí Nature Nanotechnology danh tiếng. Bài viết này được tổng hợp từ các tư liệu trên Nature Nanotechnology.

Laser là một dạng ánh sáng đơn sắc đặc biệt với độ kết hợp cao, là một chùm sáng gần như song song tuyệt đối. Ngày nay laser đã trở nên quá quen thuộc trong nhiều ứng dụng từ công nghệ cao cho đến các ứng dụng trong đời sống thường. Với sự phát triển của công nghệ nano, các nhà khoa học vẫn đang tiếp tục chạy đua trong việc phát triển các nguồn laser mới khai thác các tính năng ưu việt của các vật liệu nano. Thông thường, laser tạo ra có một màu nhất định, có nghĩa là ánh sáng phát ra chỉ có một bước sóng cố định. Nếu muốn tạo ra các hệ đa màu như trong TV hoặc máy chiếu, với công nghệ hiện tại, chúng ta phải phối hợp ít nhất 3 nguồn phát laser: đỏ (Red), xanh lá cây (Green) và xanh da trời (Blue). Để có 3 màu cơ bản của laser, công nghệ hiện nay sử dụng 3 vật liệu khác nhau với các quá trình sản xuất chế tạo hoàn toàn riêng biệt.Nay, các nhà khoa học ở Đại học Brown đã tạo ra thiết bị phát laser có khả năng phát ra tất cả các màu cầu vồng từ một vật liệu duy nhất nhờ khai thác một hiệu ứng tiêu biểu của công nghệ nano: hiệu ứng kích thước.Tuy bài báo chỉ trình diễn 3 màu cơ bản RGB, nhưng tất cả các màu cầu vồng đều có thể thực hiện được chỉ bằng việc thay đổi kích thước hạt nano.

Spintronics bắt đầu được phát triển dựa trên các thành tựu về hiệu ứng từ điện trở khổng lồ (từ điện trở khổng lồ, từ điện trở chui hầm…) và được dựa trên hai nền tảng vật liệu là các vật liệu sắt từ kim loại và vật liệu bán dẫn pha loãng từ[1]. Các phát triển gần đây của các linh kiện spintronics dựa trên hiệu ứng spin-transfer torque, như các bộ nhớ MRAM từ điện trở, các linh kiện vách đômen và linh kiện kết hợp với các tương tác quang,… cho thấy rằng hiện thực hóa các linh kiện spintronics chỉ còn là vấn đề thời gian (mặc dù các linh kiện dựa trên bán dẫn từ còn quá nhiều bế tắc do vấn đề vật liệu để có thể đi đến thực tế). Một hướng nghiên cứu mới về spintronics mới chỉ được phát triển trong một vài năm trở lại đây (tức là hầu như còn rất mới trong làng spintronics) là spintronics dựa trên các vật liệu phản sắt từ[2]. Đây là một ý tưởng hoàn toàn mới trong lĩnh vực này bởi trước đây ít ai nghĩ rằng các vách đômen hay đômen phản sắt từ có thể tồn tại trong các vật liệu phản sắt từ, cũng như vật liệu này có thể truyền tải các thông tin spin. Thế nhưng những khám phá mới đây về các đômen phản sắt từ[3] của các nhà khoa học Mỹ và Anh lại gợi lên ý tưởng cho các nhà nghiên cứu về một tương lai xa hơn của các linh kiện spintronics: sử dụng vật liệu phản sắt từ làm đối tượng chính.

Đômen và vách đômen trong các vật liệu sắt từ là những khái niệm cơ bản về từ học vi mô đã được giả thiết từ năm 1906 bởi nhà vật lý người Pháp Pierre-Ernest Weiss[1], sau đó được kiểm chứng bằng thực nghiệm năm 1919 bởi Heinrich Barkhausen (một nhà vật lý người Đức) nhờ hiệu ứng bước nhảy Barkhausen[2] và những quan sát thực nghiệm của Fransis Bitter[3] năm1930 ở Mỹ. Đômen và vách đômen là những cấu trúc vi mô tạo nên bởi các mômen từ trong lòng các vật liệu sắt từ. Tương ứng với vật liệu sắt từ, các vật liệu sắt điện cũng được quan sát với cấu trúc vi mô tương tự, có nghĩa là tồn tại vi cấu trúc tương tự là các đômen sắt điện – và vi cấu trúc này được phát hiện vào năm 1967[4]. Những phát hiện này cho phép hiểu được chính xác nguồn gốc cũng như sự vận động nội tại của các vật liệu sắt điện và sắt từ, qua đó giúp cho việc tạo ra các vật liệu sắt điện, sắt từ mới, và gần đây là vật liệu tổ hợp nhiều tính chất “sắt” (sắt điện – sắt từ trong nội tại một vật liệu).

 Nhà xuất bản Hội Vật lý Anh quốc (Institute of Physics) vừa công bố tự sự về cuộc đời nghiên cứu của chủ nhân giải Nobel Vật lý năm 2010 – Giáo sư Andre Geim (Đại học Manchester). Có rất nhiều điều thú vị được tiết lộ từ tự sự này. Bài viết này tổng hợp một số nét thú vị về sự nghiệp và cuộc sống của Geim.

Tìm hiểu về nhân vật Andre Geim cũng có nhiều điều thú vị và đáng học hỏi. Ví dụ như ông tốt nghiệp PhD năm 1987, sau 5 năm tại viện vật lý chất rắn của Nga, với kết quả là 5 bài báo. Nhưng cả 5 bài báo đó và thesis của ông đều không được ai cite cả, chỉ đồng tác giả trích dấn 2 lần. Theo tự truyện của Andre Geim, ông đến với vật lý chất rắn một cách “bất đắc dĩ”. Ban đầu ông mơ được đi học về vật lý thiên văn và vật lý hạt để khám phá về “những bí ẩn vĩ đại của vũ trụ”. Trong cuộc phỏng vấn chọn chuyên ngành học, ông nói rằng mình muốn được nghiên cứu về sao neutron, nhưng câu trả lời từ hội đồng lại là: Tốt, anh có thể học vật lý áp suất cao tại Viện của chúng tôi (Viện Vật lý Chất rắn Moscow). Sau thất bại về việc chọn đề tại và làm trong một lĩnh vực vật lý đã bão hòa, Andre Geim nhận thấy cần phải thảy đổi, tách rời khỏi giáo sư hướng dẫn, chuyển sang một lĩnh vực vật lý mới, liên quan đến màng kim loại và siêu dẫn. Thời gian hậu tiến sĩ của ông ở viện vi điện tử, cũng thuộc Nga và đại học Bath những năm đầu 90 có lẽ là bước ngoặc trong sự nghiệp của mình. Chính từ thất bại trong quá trình học PhD, ông nhận thấy cần phải thiết lập những thí nghiệm mới, thay vị quanh quẩn tìm những hiện tượng lạ dựa trên các thí nghiệm đã có sẵn. Thời gian sau tốt nghiệp tiến sĩ của ông cũng chả sáng sủa gì, ở độ tuổi 33 với chỉ số H-index bằng 1, nên ông chỉ tìm cơ hội postdoc ở những trung tâm vừa và nhỏ ngoài Nga. Tuy vậy việc đến nhiều trung tâm khác nhau như Nottingham, Copenhagen, Bath và trở lại Nottingham, đã giúp ông tiếp cận với nhiều nhánh khác nhau của vật lý, như nghiên cứu về hệ khí electron 2 chiều, hay các điểm quantum point, hiện tượng chui hầm lượng tử hay hiệu ứng Hall lượng tử. Đây cũng là giai đoạn ông được tiếp xúc với các kĩ thuật như molecular beam epitaxy, hay electron beam lithography.