کد خبر: ۲۲۰۵۷
تاریخ انتشار: ۰۶ دی ۱۳۹۹ - ۰۷:۲۷-26 December 2020
طی تحقیقاتی دانشمندان ارتباط بین اسپین کوانتومی و اوربیتال را تفکیک کردند.

این شکل  بادکنک و دیسک نشان دهنده یک اوربیتال الکترونی  ، یک ابر الکترون فازی fuzzy electron cloud  در اطراف هسته یک اتم - در دو جهت متفاوت است.  
دانشمندان امیدوارند که روزی از تغییرات جهت گیری اوربیتال ها به عنوان 0 و 1 های مورد نیاز برای ساخت محاسبات و ذخیره اطلاعات در حافظه های رایانه استفاده کنند ، سیستمی که به آن #اربیتونیک می گویند.  یک مطالعه SLAC نشان می دهد که می توان این جهت گیری های مداری را از الگوی چرخش الکترون جدا کرد ، این یک گام اساسی برای کنترل مستقل آنها در دسته ای از مواد است که سنگ بنای فناوری اطلاعات مدرن است.

   Greg Stewart / آزمایشگاه ملی شتاب دهنده SLAC
 در طراحی وسایل الکترونیکی ، دانشمندان به دنبال راه هایی برای دستکاری و کنترل سه ویژگی اساسی الکترون هستند: بار آنها.  حالت چرخش آنها ، که باعث ایجاد مغناطیسی می شود.  و شکل ابرهای فازی که در اطراف هسته اتم ها تشکیل می شوند ، که به مدارها معروف هستند.

تاکنون تصور می شد که سنگ زیرین فناوری اطلاعات ، اسپین الکترون electron spin و اوربیتال ها  هستند که با هم تغییر می کنند ، (تغییر در اسپین الکترون برابر بود با تغییر در اوربیتال ها ) یعنی بدون تغییر دیگری نمی توانید سریع یکی را تغییر دهید.  اما یک مطالعه در آزمایشگاه ملی شتاب دهنده SLAC  نشان می دهد که یک پالس نور لیزر می تواند وضعیت اسپین یک گروه مهم از مواد را به طور چشمگیری تغییر دهد در حالی که حالت مداری خود را دست نخورده باقی می گذارد.

 Lingjia Shen
 و یک همکار تحقیقاتی  در SLAC ، مدعی شدند: نتایج تحقیقات نشان می دهد مسیر جدیدی برای تولید نسل بعدی دستگاه های منطقی و حافظه بر اساس "orbitronics" است.

 شن گفت: "آنچه در این سیستم مشاهده می کنیم کاملاً مخالف چیزی است که مردم در گذشته دیده اند."  "این احتمال را افزایش می دهد که ما بتوانیم چرخش و حالت مداری ماده را به طور جداگانه کنترل کنیم ، و از تغییرات اشکال اوربیتال به عنوان 0s و 1s مورد نیاز برای ساخت محاسبات و ذخیره اطلاعات در حافظه کامپیوتر استفاده کنیم."

 تیم تحقیقاتی بین المللی به سرپرستی جوشوا ترنر ، دانشمند ستادی SLAC و محقق موسسه علوم و انرژی استنفورد (SIMES) ، نتایج این هفته خود را در Physical Review B Rapid Communications گزارش دادند.

 یک ماده جذاب و پیچیده

 ماده ای که تیم تحقیق کرد یک ماده کوانتومی مبتنی بر اکسید منگنز است که به NSMO معروف است و در لایه های کریستالی بسیار نازک وجود دارد.  این سه دهه وجود داشته است و در دستگاههایی که اطلاعات با استفاده از یک میدان مغناطیسی ذخیره می شود ، برای تغییر حالت چرخش الکترون به حالت دیگر استفاده می شود ، روشی که به عنوان #اسپین_ترونیک شناخته می شود.  NSMO همچنین یک نامزد آینده دار برای ساخت رایانه های آینده و دستگاه های ذخیره سازی حافظه بر اساس Skyrmions ، گرداب های کوچک ذره مانند ایجاد شده توسط میدان های مغناطیسی الکترون های در حال چرخش در نظر گرفته می شود.

 یوشینوری توکورا ، مدیر مرکز RIKEN برای علوم مواد فوری در ژاپن ، که همچنین در این مطالعه نقش داشت ، گفت: اما این ماده نیز بسیار پیچیده است.

 وی گفت: "برخلاف نیمه هادی ها و سایر مواد آشنا ، NSMO ماده ای كوانتومی است كه الکترون های آن به شكل همكاری یا همبستگی رفتار می كنند و نه به طور مستقل مانند معمول."  "این امر کنترل یک جنبه از رفتار الکترون را بدون تأثیر بر سایر موارد دشوار می کند."

 مــیدان  هــیگــز


نظر شما
نام:
ایمیل:
* نظر:
به روایت مذهبی ها
نظرسنجی
کرونا چه خواهد شد؟
بزودی نابود می شود
هرگز از بین نمی رود
آخرین اخبار
پربازدیدترین
خبری-تحلیلی
اخلاق و عرفان
سیره علی بن ابیطالب(ع)
سیره رسول الله(ص)
تاریخ صدر اسلام
تاریخ معاصر
زمین
سلامت و تغذیه
نماز و احکام
کتاب و ادبیات
نظامی
کمپر و ون لایف
شیطان و گناهان
روشنفکری دینی
مرگ
آخرالزمان