الکترون ها چگونه استراحت مى کنند؟

ایرنا: دانشمندانى که در حوزه نوظهور اسپین ترونیکس تحقیق مى کنند با این مشکل مواجه هستند که اسپین الکترون ها در اثر تاثیر میدان هاى مغناطیسمى ذرات نزدیک، ضعیف مى شود. یک گروه از محققان براى نخستین بار موفق شدند نه تنها فرایند تضعیف اسپین را در عمل مشاهده کنند، بلکه در عین حال راهى براى مقابله با آن را تکمیل کنند. اسپین ترونیکس حوزه اى تازه در مهندسى الکترونیک است که در آن به جاى استفاده از بار الکترون ها از اسپین آنها به عنوان واحدهاى پایه اى اطلاعات یعنى صفر و یک استفاده مى شود. اسپین بالا به عنوان ۱ در نظر گرفته مى شود و اسپین پایین به منزله صفر است. مقصود از اسپین نیز نحوه چرخش ابر الکترونى در فضاى اطراف هسته است. اگر چرخش در جهت عقربه هاى ساعت یا در خلاف آن باشد محور چرخش یا اسپین بالا یا پایین فرض مى شود. «پى اف براون» و همکارانش در بررسى «نقطه هاى کوآنتومى»، یعنى خوشه اى از اتم ها که در فضایى به ابعاد چند نانومتر در کنار هم جاى گرفته اند، پدیده کاسته شدن از اسپین الکترون ها را مشاهده کردند. این محققان در بررسى اسپین الکترون هاى نیمه هادى هایى از جنس آرسنید ایندیوم و آرسنید گالیم مشاهده کردند که اسپین اولیه الکترون هاى این گونه نقطه هاى کوآنتومى در مدت ۵/۰ نانوثانیه که معادل نیمه عمر این اسپین ها است از مقدار اولیه خود به حد یک سوم کاهش مى یابند و آنگاه در این تراز تا مدت ۱۰نانوثانیه باقى مى مانند. این محققان در عین حال دریافته اند که اگر یک میدان مغناطیسمى استاتیک ضعیف به میزان ۱۰۰هزارم تسلا به این نقطه ها اعمال شود مى توان از تضعیف اسپین جلوگیرى کرد. این قبیل میدان ها را مى توان با کمک یک آهن رباى ضعیف ایجاد کرد. حضور میدانى از این نوع باعث مى شود نیمه عمر اسپین الکترون تا ۴ نانوثانیه افزایش یابد و به این ترتیب امکان بهره گیرى از پدیدار اسپین در دستگاه هاى الکترونیک آینده را بالا ببرد

نقل از اخبار علم