Różne

Przełom w dziedzinie spintroniki może pomóc w tworzeniu urządzeń o dużej mocy

Przełom w dziedzinie spintroniki może pomóc w tworzeniu urządzeń o dużej mocy


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Naukowcy z Purdue University dokonali ogromnych przełomów w dziedzinie spintroniki, która może zmienić urządzenia elektroniczne i komputery.

Zwykła elektronika wykorzystuje ładunek elektronu do kodowania informacji; Urządzenia spintroniczne wykorzystują spin elektronu do osiągnięcia tego samego.

Wykorzystanie tej wewnętrznej właściwości elektronu może potencjalnie stworzyć urządzenia o dużej mocy, które zużywają znacznie mniej energii. Jednak obszar badań jest bardzo nowy i istnieją pewne podstawowe wyzwania związane z wiedzą, które należy rozwiązać.

Nowe badania tworzą precyzyjny poligon doświadczalny

Jesteśmy o krok bliżej tych odpowiedzi dzięki opracowaniu nowego poligonu testowego systemów kwantowych, które mogą włączać i wyłączać interakcje cząstek.

Ten nowy poligon pomoże naukowcom poprawić kontrolę informacji o spinie. Pomoże odpowiedzieć na jedno z najpilniejszych pytań z tej dziedziny, które dotyczy tego, jak sygnał przenoszony przez cząstki o spinie, zwany prądem spinowym, zanika w czasie.

„Sygnał, którego potrzebujemy, aby spintronika działała i aby badać te rzeczy, może zanikać. Tak samo, jak chcemy, aby telefon komórkowy był dobry, chcemy, aby sygnał był silny ”- powiedział Chuan-Hsun Li, absolwent wydziału elektrotechniki i informatyki na Uniwersytecie Purdue.

„Kiedy prąd spinowy zanika, tracimy sygnał”.

Podstawowa wiedza o rozpadzie spinu

Elektrony oddziałują ze wszystkim wokół siebie i wykazują w sobie różne właściwości. Interakcja pomiędzy spinem i pędem cząstki jest znana jako sprzężenie spin-orbita.

Nowe badania pokazują, że sprzężenie spin-orbita i interakcje z innymi cząstkami mogą radykalnie zwiększyć rozpad spinu w płynie kwantowym zwanym kondensatem Bosego-Einsteina (BEC).

„Ludzie chcą manipulować tworzeniem się spinu, abyśmy mogli go użyć do kodowania informacji, a jednym ze sposobów jest użycie mechanizmów fizycznych, takich jak sprzężenie spin-orbita” - powiedział Li.

„Może to jednak prowadzić do pewnych wad, takich jak utrata informacji o spinie”. Ostatnie badania zostały zakończone przez profesora fizyki i astronomii oraz inżynierii elektrycznej i komputerowej na Uniwersytecie w Purdue w Yong Chen.

Chen i jego zespół stworzyli urządzenie, które można opisać jako mini zderzacz cząstek dla BEC. Urządzenie wykorzystuje lasery do chłodzenia atomów rubidu-87 w komorze próżniowej do zera absolutnego. W tych warunkach atomy stają się BEC. To najzimniejszy i najdziwniejszy z pięciu stanów materii.

W tym stanie kwantowym atomy zaczynają wykazywać właściwości falowe, a gdy stają się zimniejsze, nakładają się na siebie i przestają działać jako jednostki. Chociaż technicznie rzecz biorąc nie jest to gaz, łatwiej wyobrazić sobie stan BEC jako gaz.

Fizycy potocznie określają stan jako płyn kwantowy lub gaz kwantowy. Wewnątrz mini-zderzacza Chen wysłał dwa BEC-y, które zderzały się ze sobą o przeciwnych obrotach. Tak jak dwa różne gazy, uderzając, częściowo przenikały się nawzajem i wytwarzały prąd spinowy.

Kontrolowany poligon badawczy otwiera drzwi do dalszych badań

„Wiele fascynujących zjawisk zachodzi, gdy zderzasz się z dwoma kondensatami. Początkowo były nadciekłe, ale kiedy zderzają się, część tarcia może zamienić je w gaz termiczny ”- powiedział Chen.

„Ponieważ możemy kontrolować każdy parametr, jest to naprawdę skuteczny system do badania tego rodzaju kolizji”.

Korzystając z tej konfiguracji, naukowiec może włączać i wyłączać sprzężenie spin-orbita, co pozwala im dokładnie zbadać jego wpływ na zanik prądu spinowego.

Chen ma nadzieję, że będą mogli nadal wykorzystywać swój poligon doświadczalny i bozonowy prąd spinowy, aby nadal lepiej rozumieć podstawy transportu spinu i dynamiki kwantowej, co doprowadzi do bardziej zaawansowanych urządzeń spintronicznych.


Obejrzyj wideo: REHABILITACJA ACL#1 - TYDZIEŃ 1 8 NAJLEPSZYCH ĆWICZEŃ l ACL REHABILITATION#1 - WEEK 1 (Czerwiec 2022).


Uwagi:

  1. Tulabar

    W rzeczy samej. Subskrybuję wszystkie powyższe.

  2. Maulabar

    Nieprawdopodobnie. To wydaje się niemożliwe.

  3. Agyfen

    Nie możesz cofnąć tego, co zostało zrobione. Co się stało to się stało.



Napisać wiadomość