Физиками получены первые изображения атомных спинов

Хотя ученые спорят о том, что развивающееся направление – спинтроника – может стать козырем электроники в игре по созданию нового поколения более быстрых и эффективных, обладающих меньшими размерами компьютерных чипов и высокотехнологичных устройств, ни один из них не видел спин в отдельных атомах – квантово-механическое свойство электронов – своими глазами до настоящего момента

В исследовательской работе, опубликованной в разделе Advance Online Publication в журнале Nature Nanotechnology, ученые Университета Огайо (Ohio University) и Университета Гамбурга (University of Hamburg, Germany) представили первое изображение спина в действии.

Исследователи использовали построенный по специальному заказу микроскоп с покрытым железом наконечником для управления атомами кобальта на поверхности марганца. В ходе эксперимента сканирующей туннельной микроскопии изменялось положение отдельных атомов кобальта, которые переориентировали спины электронных оболочек. Изображение, которое удалось получить, демонстрирует, что атомы, спины которых направлены вверх, проявляют себя как одиночные пики равной высоты, атомы со спином вниз – как двойные пики равной высоты.

spin.jpgРазличия в форме и внешнем виде пиков, соответствующих отдельным атомам кобальта, обусловнены различной ориентацией спина

Такой результат позволил сделать вывод о том, что ученым удалось наблюдать спин и управлять его значением, а это может оказать влияние на дальнейшее развитие магнитных модулей памяти, квантовых компьютеров и устройств, работающих на эффектах спинтроники. “Различные ориентации спинов для ячеек памяти означало бы различное их состояние”, – говорит Сау-Вай Гла (Saw-Wai Hla), адъюнкт-профессор физики и астрономии в Лаборатории наномасштабных и квантовых феноменов Университета Огайо, один из руководителей исследовательской группы. “Модули памяти современных компьютеров состоят из десятков тысяч атомов. В будущем мы сможем использовать один атом и снизить мощность, потребляемую компьютерами в тысячи раз”. В отличие от электронных устройств, которые выделяют тепло при работе, устройства, работающие на основе эффектов спинтроники, как ожидается, приведут к снижению уровня тепловой диссипации энергии.

Эксперимент проводился в глубоком вакууме при температурах жидкого гелия (~10K). И совершенно ясно, что до применения эффектов в реально действующих жестких дисках компьютеров, ученым нужно суметь наблюдать такой эффект хотя бы при комнатных температурах. Однако по заявлению автора исследования Андре Кубецка (Andre Kubetzka) из Университета Гамбурга, именно сейчас наметился путь для такого применения эффекта. Для изображения ориентаций спина, помимо новейших технологий, была использована подложка из марганца, которая в свою очередь и позволила ученым изменять ориентацию спинов атомов кобальта в течение эксперимента. По словам Кубецка: “Комбинация манипуляций с атомами и спиновой чувствительности даст новые перспективы создания структур с масштабами порядка атомных и исследования их магнитных свойств”.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 4.9 (7 votes)
Источник(и):

1. ScienceDaily



Акиншин В.Н. аватар

Рассматривая фотографии с позиций фотонной физики, (см. в РАН от 21.11.01 г., академику В.Фортову), – не считаю, что это сами спины электронов. – Ведь мы прекрасно знаем о том, что это ИОНЫ так распределены НЕПОДВИЖНОСТЬЮ, составляя так кристаллическую решетку. – В общении с Доктором медико-биологических наук Кобозевым В.С. – при его жизни, – и его убедил, в обосновании спинного нерва – течением токов, таков эффект, – и …что только иноны кристаллической решетки так расширяют строго ориентированно «показывая» – сами свои возбужденные СОСТОЯНИЯ. – А отнесение к …электронам, считаю, – просто не СЕРЬЁЗНЫМ, – т.к. – сама степень оборота на орбите электрона в кристаллической решетке – свободными оптическими: – и то не могут так позиционироваться и при долях Суб и фемтосекунд, пусть и порядком короче длиительность «смотрения» – плоской эл.м.волной; – но это в десятки КРАТ быстрее, – т.к., сам электрон – не что иное, как парные и их – многоФОТОННЫЕ образования устойчивыми, и потому обязательно ДОЛЖНЫ быть: «размазаны» ПОСТРУКТУРНО …энергией: или кратно для студентов: всё поле, а вещества слишком мало – ЭНЕРГИЕЙ, но в сверхоборотоскоростных и тем более – …массовыми потоками магнито и информационными ТРАЕКТОРИЯМИ с четкими фазооборотосостояниями и только солитоноподобными переходными – …ПОВЕРХНОСТНЫМИ образованиями. – ПОТОМУ это ионные возбужденные СОСТОЯНИЯ, – тут – и фотоны, и электроны, и ЭМИ-компоненты ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ переходными в процессе перестроения, и т.д. – таковым поле-распределением: в ГИРО и корриоллисовом распределеии энегией, её и ФИКСИРУЕТ плоская эл.м.волна, считаю.

Акиншин В.Н. аватар

В части направления – и солитоноподобные формирования фотонными парными наборами – так же могут быть и имеют собственные спины и т.д., всё те же ионы и т.п., так нам известными, и т.д.

Акиншин В.Н. аватар

В качестве подтверждения и можно уточнить факт отнесения к отклику ионного остова – согласующимися внутрикристаллической и т.д. – структурой: если это у ВАС пьезоматериал, или т.п., то – …сканируя нагружением, или потенциалом – от кадра к кадру получите или смещение, или наклон, – …дальнодействием, а энергия перераспределяется в это время СТОЯЩЕЙ на структуре, т.е. и только – в ОСТОВЕ, – и по тангенциальной направленности – показателем прохождения – изменяемой и: направлением и поляризацией ПОСТОРОННИМ излучением и т.д., воздействуя.

Акиншин В.Н. аватар

А сами электронные «облаками», покрываемыми – …таковые и наблюдаете вокруг ОТКЛИКА ионной структурной компоненты и т.д., в виде пичков со спиновым распределением фракталами изменяемой направленности ВИХРЕТЕЧЕНИЯ …воздействием.

Акиншин В.Н. аватар

А если уж продолжая, то однозначно можно сказать, что поле-распределение «Пи-электронными» облаками, см. синим распределением вокруг пичков ионного остова, и потому, что течение такового происходит из внутренней области атома, то и нет глубокого разрыва – отрицательностью заряда – показывая, но взаимодействием с положительным …ионного остова – ПРЕВАЛИРУЯ, а согласуется с ионным положительным и потому нет глубокого провала в заполнении внешнего пространства меж облаком распределения оптических электронов и ионным остовом; – тем и экранируя и только частично внутренние области ядра и самого иона кристаллической решетки. – Неопровержимо, если бы это были «сигма-электроны», то таков был бы провал много глубже, по сути взаимодействия расталкиванием и тогда – …из этого понятно, что так «оголена» ионная структура дальнодествия ионного остова: его спиновая форма дальнодествия. В свою очередь – он уже представляет собой свернутую в квадратичную и т.п. – степенную форму распределения: жестко «сидящую в кристаллической решетке» – и это теперь ВТОРИЧНОЙ: оболочкой – в самом каждом пичке: и «сигма-электронами» наличествует, покрывая таковой – СТЕПЕННОЙ формой распределения, она то и оголяется при нагружении и излучением атома и т.д.: воспринимая нешнее и внутренней степенной несущей основой: ионного происхождения – структурным образованием …ЭНЕРГИЕЙ, так. И это после суммарно-разностной природы «пи-электронного» оптического электронного поле-распределения – облаком, – уже вторичным степенным, и именно – пичками видим и …отслеживаем сами ионные остовы, так же «размазанным» полераспределением «сигма-электронным» распределением при неравномерности воздействия: т.е. срезом острия…, но – не близко к форме сферического, как синим цветом выделенного полераспределением оптического электрона и т.д.; – а – таковыми пичками, покрываемыми и уже совместного взаимодействия и электронов и ионов – дальнодействующей формой распределения энергии – в виде жесткой таковой пичковой в д. сл. – …решеткой, – и таковы при «срезе» пичка – генерируют электропотенциалы …переходными процессами и фазооткрытием на взаимодействие согласующимися фазосостояниями и это внутриионными процессами поглощает энегию взаимодействуя и «сопротивляясь»: перекачивая в свои формоСТОЯЧИЕ основы образования …ЭНЕРГИЮ, – потому и только в ней, наличесвующей энергией и взаимодействующей таковым откликом с падающим излучением. – А в д. сл. – слегка оголяя свой остов: ионного образования, из кристаллической решетки и т.д. – А в сл. исполнения дополнительным нагружением изменяться будет и степенная форма остова, как и есть «притуплением» острийного невозмущенного пичка и см. тоже есть в кадре. – При этом, меняя направление нагружений: меяется отклик ПОТЕНЦИАЛОМ собственного полераспределения УРОВНЯ и каскада в пределе, а если и ещё дополняя – сканировать будет форма и поворотом и наклоном – деформируясь кристаллической решеткой, при условии достоточности таковых и т.д. – Т.о. итогом поясняю, что если бы это был спин электрона, хотя бы «сигма-электронным» облаком, то наблюдалось бы сильное разделение с «пи-электронным», облаком, что практически и достигается не более амплитудного значения – динамической величиной их попространственного – итоговым прописывая провал – потенциалом: с …сумарно-разностного происхождения – связью: – в д.сл.; – бы наблюдали расталкивание со степенной и более могущественной величиной «сигма-электронным» облаком, т.е. порядковым распределением амплитуд и ФОРМ – …от пичков и т.д. – А здесь само «течение» полераспределения «пи…» облака всего лишь увлекается – т.е. так оптичский электрон своим поле-распределением: показывает атомарные пространственно удаленные приповерхностными …ПРОЦЕССЫ течения энергии и т.д.

Акиншин В.Н. аватар

По части спинового распределения – это и показатель вихревой природы фрактальных связей: – заполнением энергии и «направлением фазостыков» и т.д.

Акиншин В.Н. аватар

А ещё, если считать, что цвет окраса соответственнен, то внизу у основания пичков – это и есть «сигма-электронные» полераспределения ионного остова, а окрас др. цветами – и есть показатель: «оголением» материала иона, а учитывая мои комм. в статье: «Новый рекорд по упаковке данных: 35 бит на один атом!» – тут же на сайте: и уточнением НОСИТЕЛЯ ПАМЯТИ: информацией, что и только сам ион, прирастая энергией: «оставляет», как менее связанную энергию на структурном поле: в огибающей, и потому смещенной в краевые состояния РАСПРЕДЕЛЕНИЙ.