Разни

Пробивът на Spintronics може да помогне за създаването на мощни устройства

Пробивът на Spintronics може да помогне за създаването на мощни устройства


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.

Изследователи от университета Purdue направиха огромни пробиви в областта на спинтрониката, която има потенциал да промени електронните устройства и изчисленията.

Редовната електроника използва електронен заряд за кодиране на информация; спинтроничните устройства използват спина на електрон, за да постигнат същото.

Използването на това присъщо свойство на електрона има потенциал да направи мощни устройства, които използват много по-малко енергия. Областта на научните изследвания обаче е много нова и има някои основни предизвикателства на базовите знания, които трябва да бъдат решени.

Ново изследване разработва прецизно тестово поле

Ние сме една стъпка по-близо до тези отговори, благодарение на разработването на нова полигон за квантови системи, които могат да включват и изключват взаимодействието на частиците.

Това ново тестово поле ще помогне на изследователите да подобрят контрола си върху информацията за въртене. Това ще помогне да се отговори на един от най-належащите въпроси от областта, който се отнася до това как сигналът, носен от частици със спин, известен като спинов ток, се разпада във времето.

„Сигналът, който ни е необходим, за да накараме спинтрониката да работи и да изучаваме тези неща, може да се разпадне. Точно както искаме добра услуга за мобилни телефони, за да се обадим, ние искаме този сигнал да бъде силен “, каза Чуан-Хсун Ли, студент по електротехника и компютърно инженерство в университета Пърдю.

„Когато спиновият ток се разпадне, ние губим сигнала.“

Фундаментални знания за спин разпадането

Електроните взаимодействат с всичко около себе си и показват различни свойства в себе си. Взаимодействието между въртенето и инерцията на частицата е известно като спин-орбитално свързване.

Новото изследване показва, че спин-орбитното свързване и взаимодействията с други частици могат драстично да засилят спиновото разпадане в квантова течност, наречена Бозе-Айнщайн кондензат (BEC).

„Хората искат да манипулират образуването на спин, за да можем да го използваме за кодиране на информация и един от начините да направим това е да използваме физически механизми като спин-орбитално свързване“, каза Ли.

„Това обаче може да доведе до някои недостатъци, като загуба на информация за въртене.“ Неотдавнашното изследване беше завършено от професор по физика и астрономия и електротехника и компютърно инженерство в университета в Пърдю, Йонг Чен.

Чен и неговият екип създадоха устройство, което може да бъде описано като мини ускорител на частици за BEC. Устройството използва лазери за охлаждане на атомите на Рубидий-87 във вакуумната камера до абсолютна нула. При тези условия атомите стават BEC. Това е най-студеното и странно от петте материални състояния.

При това квантово състояние атомите започват да проявяват вълноподобни свойства, тъй като стават по-студени, започват да се припокриват и спират да действат като индивиди. Макар да не е технически газ, по-лесно е да си представим състоянието на BEC като газ.

Физиците разговорно наричат ​​държавата квантова течност или квантов газ. Вътре в миниколайдера Чен изпрати два BEC с противоположни завъртания, които се разбиха един в друг. Точно както два различни газа, когато ударят, те частично проникват един в друг и доставят спинов ток.

Контролирано тестване на отворени врати за повече изследвания

„Много увлекателни явления се случват, когато сблъскате два кондензата. Първоначално те са свръхтечни, но когато се сблъскат, част от триенето може да ги превърне в топлинен газ “, каза Чен.

„Тъй като можем да контролираме всеки параметър, това е наистина ефективна система за изследване на този вид сблъсъци.“

Използвайки тази настройка, ученият може да включва и изключва спин-орбитално свързване, което им позволява да изучават точно неговите ефекти върху спирането на тока на спин.

Чен се надява, че те ще могат да продължат да използват своя експериментален полигон и техния бозонен спинов ток, за да продължат да разбират по-добре основите на спиновия транспорт и квантовата динамика, което ще доведе до по-усъвършенствани спинтронни устройства.


Гледай видеото: DARPA and Spintronics (Юли 2022).


Коментари:

  1. Tantalus

    Много ми е съжаление, не мога да ви помогна нищо. Но е сигурно, че ще намерите правилното решение.

  2. Talford

    Why do I have half of the text in a crooked encoding of some kind?

  3. Kajin

    Only take into account!



Напишете съобщение