جميع المغناطيسات - من الهدايا التذكارية الموجودة على الثلاجة وأقراص الكمبيوتر إلى المغناطيسات القوية التي يتم استخدامها فيها
لماذا تعتبر حركة الماجنون مهمة جدا؟
يمكن أن يؤثر اتجاه دوران مغناطيس واحدإلى نفس حركة جارها ، ثم حركة جسيم آخر ، وهكذا. هذه العملية تخلق موجات تدور. من المحتمل أن يتم نقل المعلومات باستخدام موجات الدوران بشكل أكثر كفاءة من استخدام الكهرباء. يمكن أن تعمل Magnons نفسها كوصلات كمومية ، والتي "تلصق" البتات الكمومية معًا في أجهزة كمبيوتر قوية.
ما المشكلة؟
لدى Magnons إمكانات هائلة، لكنهمغالبًا ما يكون من الصعب اكتشافه بدون معدات مختبرية ضخمة. هذه المنشآت مناسبة لإجراء التجارب، ولكن ليس لتطوير الأجهزة - على سبيل المثال، أجهزة ماجنون والإلكترونيات السبينية.
ومع ذلك ، يمكن تبسيط ملاحظة المغنونات باستخدامبمادة مناسبة. على سبيل المثال ، أشباه موصلات مغناطيسية - كبريتيد بروميد الكروم (CrSBr). يمكن تقسيمها إلى طبقات ذرية رقيقة ثنائية الأبعاد يتم تصنيعها في المختبر.
هل هناك حل
في دراسة جديدة ، موظفين منأظهرت جامعات كولومبيا وواشنطن ونيويورك ، بالإضافة إلى مختبر أوك ريدج الوطني ، أن الماغنونات في CrSBr يمكن أن تشكل أزواجًا مع شبه جسيم آخر - إكسيتون. تكمن خصوصيته في أنه يشع الضوء ، مما يعني أن الفيزيائيين سيكونون قادرين على "رؤية" شبه جسيم دوار.
ماذا فعل العلماء؟
من خلال إزعاج المجنون بالضوء، لاحظوا التذبذباتمن الإكسيتونات في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة، والتي تكاد تكون مرئية بالعين المجردة. وبعبارة أخرى، لأول مرة، لاحظ العلماء المجنونات باستخدام تأثير بصري بسيط. يمكن اعتبار النتائج بمثابة نقل كمي، أو تحويل كمية طاقة إلى أخرى.
سيسمح اندماج المغنونات والإكسيتونات للفيزيائيين برؤية الاتجاه الذي تدور فيه الجسيمات. هذا مهم للعديد من التطبيقات الكمومية. الائتمان: تشونغ جوي يو
طاقة الإكسيتونات أعلى بأربع مراتطاقة ماجنون. الآن ، أثناء اتصالهم ، يمكن ملاحظة تغييرات طفيفة في المغنونات بسهولة. في يوم من الأيام ، سيسمح التنبيغ للمهندسين ببناء شبكات المعلومات الكمومية (يحصلون على المعلومات من البتات الكمومية على أساس الدوران). عادة ، يجب وضع الشبكات في حدود ملليمترات من بعضها البعض وتحويلها إلى ضوء ، وهو شكل من أشكال الطاقة يمكنه نقل المعلومات لمئات الكيلومترات عبر الألياف الضوئية.
وفقا للعلماء، خلال التجربة لاحظواوقت التماسك هو المدة التي يمكن أن تستمر فيها التذبذبات. وهكذا، فقد استمرت لفترة أطول بكثير من الحد المقرر للتجربة وهو خمسة نانو ثانية. يمكن أن تمتد هذه الظاهرة إلى أكثر من سبعة ميكرومترات، وتستمر حتى عندما تكون أجهزة CrSBr مصنوعة من طبقتين سمكهما ذرة فقط.
إلى أين يقودنا؟
كل هذا يبسط تطوير المقياس النانويأجهزة سبنترونيك. في يوم من الأيام سيصبحون بديلاً فعالاً للإلكترونيات الحديثة. على عكس الإلكترونات الموجودة في التيار الكهربائي ، والتي تواجه مقاومة أثناء تحركها ، في موجة الدوران ، لا تتحرك أي جسيمات في الواقع.
ما التالي؟
في المستقبل ، سيدرس الباحثون الكمإمكانات المعلومات الخاصة بـ CrSBr ، بالإضافة إلى المواد المرشحة الأخرى. على سبيل المثال ، يمكن للعلماء العثور على اقتران Magnon-exciton في أنواع أخرى من أشباه الموصلات المغناطيسية بخصائص مختلفة قليلاً عن CrSBr. نتيجة لذلك ، ستكون المواد قادرة على إصدار الضوء في نطاق أوسع من الألوان.
قراءة المزيد:
عانى الفايكنج القدماء من مرض خطير. وهو ناتج عن طفيلي من إفريقيا
ينتج النبات على المريخ الأكسجين بمعدل متوسط الشجرة
تم إعادة إنشاء أكبر عضو بشري في المختبر. إنها أقوى مرتين من بلدنا.
صورة الغالف: مختبر أرغون الوطني