Fyzikové poprvé přímo pozorovali spin elektronů

Spojenému týmu amerických a německých fyziků se nedávno podařilo poprvé přímo pozorovat takzvaný spin elektronů v atomech kobaltu. Jejich pozorování může výrazně přispívá k poznávání procesů na subatomární úrovni a své uplatnění nalezne zejména v oboru budoucnosti – spinové elektronice. Spojenému týmu amerických a německých fyziků se nedávno podařilo poprvé přímo pozorovat takzvaný spin elektronů v atomech kobaltu. Jejich pozorování může výrazně přispívá k poznávání procesů na subatomární úrovni a své uplatnění nalezne zejména v oboru budoucnosti – spinové elektronice.

Na subatomárních úrovních, tedy v hájemství kvantové fyziky, existuje řada vlastností, které nemají žádnou obdobu ve světě naší běžné zkušenosti. Jednou z nich je i takzvaný spin, jakási vnitřní „rotace“ částice. Podle toho, jakých hodnot spinu může příslušná částice nabývat, je fyzikové dělí na fermiony a bosony. Spin fermionů, jako jsou elektrony, protony či neutrony, může nabývat pouze násobků ½ (tedy ½, 1, 3/2…), spin bosonů (fotony, gluony, mezony atd.) můžeme naopak vyjádřit pouze celým číslem (0,1,2..). Jednou z výhod poločíselného spinu elektronů je, že se mohou vyskytovat ve svou stavech – „spinem nahoru“ či „spinem dolů“. Právě této vlastnosti by měla využívat technologie budoucnosti – spinová elektronika. Zatímco současné počítače využívají k uskladňování informací celé desítky až tisíce atomů, spintronickým zařízením by mohl k uchovávání či přenášení informací ve dvojkové soustavě stačit pouze jediný elektron. Celá věc má však jeden háček. Spin je sice dokonalou teoretickou konstrukcí, která umožňuje fyzikům vysvětlit obrovskou škálu procesů, které na subatomární úrovni probíhají, zatím se však ještě nikomu nepodařilo tento jev přímo pozorovat. Tedy – až donedávna.  Vědci z univerzity v Delaware v americkém státě Ohio spolu se svými kolegy z univerzity v Hamburku využili unikátních vlastností elektronového skenovacího mikroskopu. Atomy kobaltu, nanesené na destičce vyrobené z manganu manipulovali prostřednictvím mikroskopu tak, že jejich elektrony otáčely buď spinem nahoru, nebo spinem dolů. Experiment vědci zatím prováděli za velmi neobvyklých podmínek: pomocí kapalného hélia za teploty 10 Kelvinů (-263,15 0C). Aby bylo možné využít jej v ve stolních počítačích, bude nutno jej zopakovat za běžných pokojových teplot. Vedoucí autor studie Andre Kubetzka z univerzity v Hamburku však optimistický: „Kombinace manipulace atomů a citlivosti spinu nám dává novou perspektivu pro konstruování struktur na úrovni atomu a průzkumu jejich magnetických vlastností,“ vysvětluje mladý německý fyzik.

Rubriky:  Objevy
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Amerika byla osídlena o 10 000 let dříve, než se myslelo

Amerika byla osídlena o 10 000 let...

I když se mezi odborníky spekulovalo o dřívějším osídlení severoamerického...
Na Rokycansku se našel poklad z doby Václava IV.

Na Rokycansku se našel poklad z...

Džbán plný stříbrných grošů našel na konci loňského roku Petr Hudec. Poklad...
Složitá cesta procesoru

Složitá cesta procesoru

Procesor, neboli CPU (Central Processing Unit) je základní součástkou počítače...
Světový unikát – žena zemřela kvůli infekci placenty

Světový unikát – žena zemřela...

Objev těla ženy z Byzantské říše se zařadil mezi několik málo historických...
Co skrývají pleny?

Co skrývají pleny?

Od zavedení jednorázových plen ve 40. letech minulého století došlo v mnoha směrech k...
V roli chirurga robot

V roli chirurga robot

V posledních letech se stále více do medicíny dostávají různé automaty a roboti....
V Polsku objeven člun starý 1000 let

V Polsku objeven člun starý 1000...

Na senzační objev archeologové narazili v Lednickém jezeru u Poznaně. Plavidlo je...
Evoluce vesmírných galaxiíi

Evoluce vesmírných galaxiíi

Nahlédněte do nitra vesmíru a podívejte se na evoluci vzdálených galaxií. Je to...
Hybridní sterilita a vznik nových druhů

Hybridní sterilita a vznik nových...

Rozmanitost života už dle Darwinovy teorie vznikla rozmnožováním různých...
V Peru objevena nová pyramida

V Peru objevena nová pyramida

Údolí Callejón de Huaylas rozkládající se asi 300 kilometrů severně od Limy...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Otřesný zážitek proslulého boxera: Předpověděl smrt soupeře?

Otřesný zážitek proslulého boxera:...

Boxerská legenda Suger Ray Robinson si rve vlasy....
Nový stát na mapě Evropy: Jaké probíhaly hádky o československé hranice?

Nový stát na mapě Evropy: Jaké...

To, co se na začátku 1. světové války zdálo...
Téměř zapomenutý vynález: Revoluční pluh vyjel z východních Čech!

Téměř zapomenutý vynález: Revoluční...

Rybitví, Rybitví, Rybitví, ani tam to není špatný,...
Whisky, která zrála mezi hvězdami: Jak chutná?

Whisky, která zrála mezi...

Chtěli byste ochutnat whisky, která zrála mezi...
Mrtvá trať: Mráz, hlad a smrt pod taktovkou Stalina!

Mrtvá trať: Mráz, hlad a smrt...

Lokomotiva, která měla táhnout hrozen vagonů...
Výběr nejzajímavějších poprav (2. díl)

Výběr nejzajímavějších poprav (2....

Spáchali ohavné zločiny, které porota označila jako...
Rakovina nevysvětlitelně zmizela! Byl to zázrak?

Rakovina nevysvětlitelně zmizela!...

Stará žena se vroucně modlí: „Ó, milosrdný Pane, dej,...
Polygon pro nehostinné podmínky: Kde se cvičí marsovské rovery?

Polygon pro nehostinné podmínky:...

Společný evropsko-ruský program ExoMars je v plném...
Trest za nechtěné početí? Svobodné matky čekala smrt!

Trest za nechtěné početí?...

„Odsuzujeme vás na dva roky,“ zazní u Pražského...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.