عکس های زیبا

الکترون‌ها چگونه استراحت می‌کنند؟
نویسنده : مهدی - ساعت ٢:٠٠ ‎ب.ظ روز سه‌شنبه ٢۱ خرداد ۱۳۸٧
 
الکترون‌ها چگونه استراحت می‌کنند؟

 

دانشمندانی که در حوزه نوظهور اسپین ترونیکس تحقیق می‌کنند با این مشکل مواجه هستند که اسپین الکترونها در اثر تاثیر میدانهای مغناطیسی ذرات نزدیک ، ضعیف می‌شود. یک گروه از محققان برای نخستین بار موفق شدند نه تنها فرآیند تضعیف اسپین را در عمل مشاهده کنند، بلکه در عین حال راهی برای مقابله با آن را تکمیل کنند. اسپین ترونیکس حوزه‌ای تازه در مهندسی الکترونیک است که در آن بجای استفاده از بار الکترونها از اسپین آنها به عنوان واحدهای پایه‌ای اطلاعات یعنی صفر و یک استفاده می‌شود.

اسپین بالا به عنوان ‪ ۱‬در نظر گرفته می‌شود و اسپین پایین به منزله صفر است. مقصود از اسپین نیز نحوه چرخش ابر الکترونی در فضای اطراف هسته است. اگر چرخش در جهت عقربه‌های ساعت یا در خلاف آن باشد محور چرخش یا اسپین بالا یا پایین فرض می‌شود. به نوشته نشریه علمی "فیزیکال ریویو لترز" "پی‌اف براون" و همکارانش در بررسی "نقطه‌های کوانتومی" یعنی خوشه‌ای اتمها که در فضایی به ابعاد چند نانومتر در کنار هم جای گرفته‌اند، پدیدار کاسته شدن از اسپین الکترونها را مشاهده کردند.

این محققان در بررسی اسپین الکترون‌های نیمه‌هادی‌هایی از جنس آرسنید ایندیوم و آرسنید گالیم مشاهده کردند که اسپین اولیه الکترونهای اینگونه نقطه‌های کوانتومی در مدت ‪ ۰.۵‬نانو ثانیه که معادل نیم عمر این اسپین‌ها است از مقدار اولیه خود به حد یک سوم کاهش می‌یابند و آنگاه در این تراز تا مدت ‪ ۱۰‬نانو ثانیه باقی می‌مانند. این محققان در عین حال دریافته‌اند که اگر یک میدان مغناطیسی استاتیک ضعیف به میزان ‪ ۱۰۰‬هزارم تسلا به این نقطه‌ها اعمال شود می‌توان از تضعیف اسپین جلوگیری کرد. این قبیل میدانها را می‌توان با کمک یک آهنربای ضعیف ایجاد کرد. حضور میدانی از این نوع باعث می‌شود نیم عمر اسپین الکترون تا ‪ ۴‬نانو ثانیه افزایش یابد و به این ترتیب امکان بهره‌گیری از پدیدار اسپین در دستگاههای الکترونیک آینده را بالا ببرد


 
comment نظرات ()