Zmiany spinu szybsze niż sądzono

[KopalniaWiedzy.pl 365]

Technologie spintroniczne właśnie zyskały na atrakcyjności. Szwajcarzy z Politechniki Federalnej w Lozannie (EPFL) wykazali, że zmiana wartości spinu odbywa się w elektronach znacznie szybciej niż sądzono. Dotychczas uważano, że elektron zmienia wartość spinu zbyt wolno, by można było wykorzystać to np. do budowy spintronicznych dysków twardych. Naukowcy ze Szwajcarii wykazali jednak, że przełączanie spinu odbywa się co najmniej 100 000 razy szybciej, niż dotychczas sądzono.

Zmiany spinu są już wykorzystywane w wielu technologiach, używa się ich między innymi w urządzeniach emitujących światło, jak OLED, systemach oszczędzania energii czy fototerapii przeciwnowotworowej. Na zmianach spinu opiera się cała nadzieja związana ze spintroniką, jednak dotychczas uważano, że zmiany te zachodzą zbyt wolno, by były przydatne w nowoczesnej elektronice.

Teraz w laboratorium na którego czele stoi Majed Chergui udowodniono, że elektrony są w stanie przełączyć się pomiędzy czterema stanami spinu w ciągu zaledwie 50 femtosekund, czyli 50 biliardowych części sekundy. Rozdzielczość czasu zawsze była problemem. Przez lata laboratoria badały zmiany spinu za pomocą technik, które pozwalały na uchwycenie od milionowych do miliardowych części sekundy. Sądzono zatem, że zmiana odbywa się w takim przedziale czasu - mówi Chergui.

Już w 2009 roku Chergui dokonał pomiaru, z którego wynikało, że przeskok od stanu „0” do stanu „2” trwał 150 femtosekund. To sugerowało, że przełączenie nastąpiło bezpośrednio pomiędzy stanami, a nie poprzez stany pośrednie. Mimo to społeczność naukowa nadal utrzymywała, że spin przełącza się poprzez stany pośrednie. Chergui nie dawał jednak za wygraną. Wraz ze współpracownikami udoskonalał metody pomiarowe. Oświetlał badaną próbkę laserem, wzbudzając elektrony, a laserem ultrafioletowym mierzył zmiany spinu. Badania wykazały, że zmiana między „0” a „2” zachodzi w 50 femtosekund, a i tak prawdopodobnie czas ten został wydłużony przez niedokładność metody pomiarowej. Jednak, co ważniejsze, uzyskany wynik potwierdza, że zmiana jest bezpośrednia.

« powrót do artykułu

[Astrogirl 0]

 

 

elektrony są w stanie przełączyć się pomiędzy czterema stanami spinu w ciągu zaledwie 50 femtosekund

 

 

Już w 2009 roku Chergui dokonał pomiaru, z którego wynikało, że przeskok od stanu „0” do stanu „2” trwał 150 femtosekund.

 

Czy Redakcja możne wyjaśnić takim ignorantom jak ja stany elektronu "0", "1", "2" (i domyślam się) "3"?

[lester 21]

W moim przekonaniu szybkość zmiany wcale nie wyklucza przełączania poprzez stany pośrednie, chyba że zostały tu pominięte inne istotne informacje. Z notki wynika jedynie, że udoskonalono metodę, uściślono poprzedni wynik, jednak nie dokonano pomiaru, tylko zawężono przedział czasowy w którym przełączanie zachodzi. Rozdzielczość czasowa oraz dokładność metody są wciąż najwyraźniej niewystarczające.

[pogo 102]

Ja tam nadal nie rozumiem o co chodzi z tymi wartościami spinu. Wiki mówi, że elektron ma spin 1/2...

[Mariusz Błoński 200]

Czy Redakcja możne wyjaśnić takim ignorantom jak ja stany elektronu "0", "1", "2" (i domyślam się) "3"?

 

Mnie proszę nie pytać. Ja tu tylko sprzątam. Elektron ma spin połówkowy. Może użyli tam jakiegoś skrótu myślowego, posłużyli się żargonem... nie mam pojęcia.

 

EDIT: Gdy wczoraj pisałem ten tekst, korzystałem z PhysOrg, bo na stronie EPFL niczego nie było. Widzę, że dzisiaj już wstawili własną informację prasową, więc się zagłębię i obaczę, czy trzeba coś poprawić.

 

Wygląda na to, że wszystko jest ok. W informacji EPFL pojawiają się takie zdania: "Electrons can spin in different manners referred to as "spin states" and designated by the numbers 0, 1/2, 1, 3/2, 2 etc. During chemical reactions, electrons can cross from one spin state to another, e.g. from 0 to 1 or 1/2 to 3/2." czy "The finding essentially demolishes the notion of intermediate steps between spin jumps, as it does not allow enough time for them: only 50 quadrillionths of a second to go from the "0" to the "2" spin state"

[ex nihilo 225]

Nie mam czasu pogrzebać, ale może chodzi nie o elektrony takie "całkiem prawdziwe", a o kwazielektrony, takie, jakie mogą się w przewodniku lub półprzewodniku zrobić np. z dwóch fermionów Weyla (to też kwazicząstki), o których było tu: http://forum.kopalniawiedzy.pl/topic/24436-znaleźli-fermion-weyla/.

[Arlic 4]

Mnie proszę nie pytać. Ja tu tylko sprzątam. [...]

Trudno mi weryfikować o tej godzinie, ale czy nie chodzi o sumę spinów niesparowanych elektronów w teorii orbitali elektronowych ?