Tüm mıknatıslar - buzdolabındaki ve bilgisayar disklerindeki hediyelik eşyalardan, kullanılan güçlü mıknatıslara kadar
Magnon hareketi neden bu kadar önemli?
Bir magnonun dönüş yönü etkileyebilirkomşusunun aynı hareketine, sonra başka bir parçacığa vb. Bu süreç spin dalgaları yaratır. Potansiyel olarak bilgi, spin dalgaları kullanılarak elektriği kullanmaktan daha verimli bir şekilde aktarılabilir. Magnonların kendileri, kuantum bitlerini güçlü bilgisayarlara "yapıştıran" kuantum ara bağlantıları olarak hizmet edebilir.
Sorun nedir?
Magnonların muazzam bir potansiyeli var ama onlarbüyük laboratuvar ekipmanı olmadan tespit edilmesi genellikle zordur. Bu tür kurulumlar deney yapmak için uygundur, ancak örneğin magnon cihazları ve spintronik gibi cihazların geliştirilmesi için uygun değildir.
Bununla birlikte, magnonların gözlemi aşağıdakilerle basitleştirilebilir:uygun malzeme ile. Örneğin, bir manyetik yarı iletken - krom bromür sülfür (CrSBr). Laboratuvarda sentezlenen atomik olarak ince iki boyutlu katmanlara ayrılabilir.
bir çözüm var
Yeni bir çalışmada, çalışanlarınColumbia, Washington ve New York Üniversiteleri ile Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı, CrSBr'deki magnonların başka bir quasiparticle - bir eksiton ile çiftler oluşturabileceğini gösterdi. Özelliği, ışık yaymasıdır, bu da fizikçilerin dönen bir yarı parçacığı "görebilecekleri" anlamına gelir.
Bilim adamları ne yaptı?
Magnonları ışıkla rahatsız ederek salınımları gözlemledileryakın kızılötesi aralığındaki eksitonlardan neredeyse çıplak gözle görülebilmektedir. Yani bilim insanları ilk kez magnonları basit bir optik etki kullanarak gözlemlediler. Sonuçlar kuantum transdüksiyonu veya bir enerji kuantumunun diğerine dönüşümü olarak düşünülebilir.
Magnonların ve eksitonların füzyonu, fizikçilerin parçacıkların döndüğü yönü görmelerini sağlayacaktır. Bu, birkaç kuantum uygulaması için önemlidir. Kredi bilgileri: Chung-Jui Yu
Eksitonların enerjisi dört büyüklük sırası daha yüksektirmagnon enerjisi. Şimdi, bağlandıkça, magnonlardaki küçük değişiklikler kolayca gözlemlenebilir. Bir gün, transdüksiyon, mühendislerin kuantum bilgi ağları oluşturmasına izin verecek (dönmeye dayalı olarak kuantum bitlerinden bilgi alıyorlar). Tipik olarak, ağlar birbirinden milimetre mesafeye yerleştirilmeli ve onu, fiber optik üzerinden yüzlerce kilometre bilgi taşıyabilen bir enerji formu olan ışığa dönüştürmelidir.
Bilim adamlarına göre deney sırasında şunları kaydettiler:Tutarlılık süresi, salınımların ne kadar süreceğidir. Yani deneyin planlanan beş nanosaniye sınırından çok daha uzun sürdü. Bu fenomen yedi mikrometrenin üzerine yayılabilir ve CrSBr cihazları yalnızca iki atom kalınlığındaki katmanlardan oluştuğunda bile devam edebilir.
Nereye götürüyor?
Bütün bunlar nano ölçeğin gelişimini basitleştirirspintronik cihazlar. Bir gün modern elektroniğe etkili bir alternatif olacaklar. Bir elektrik akımında hareket ederken dirençle karşılaşan elektronların aksine, bir spin dalgasında hiçbir parçacık hareket etmez.
Sırada ne var?
Gelecekte, araştırmacılar kuantumu inceleyecekCrSBr'nin bilgi potansiyeli ve diğer aday materyaller. Örneğin, bilim adamları, CrSBr'den biraz farklı özelliklere sahip diğer manyetik yarı iletken türlerinde magnon-eksiton eşleşmesini bulabilirler. Sonuç olarak, malzemeler daha geniş bir renk yelpazesinde ışık yayabilir.
Daha fazla oku:
Eski Vikingler tehlikeli bir hastalıktan muzdaripti. Afrika kökenli bir parazitin neden olduğu
Mars'taki bitki, ortalama bir ağaç oranında oksijen üretir
En büyük insan organı laboratuvarda yeniden yaratıldı. Bizimkinin iki katı kadar güçlü.
Kapak fotoğrafı: Argonne Ulusal Laboratuvarı