Domů     Objevy
Fyzikové poprvé přímo pozorovali spin elektronů
21.stoleti 4.5.2010

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.

Související články
Medicína Objevy 15.12.2025
Alkohol škodí zdraví – to je známá věc. Při metabolickém procesu v játrech z něj vzniká acetaldehyd. O něm se dá říct ledacos, ale určitě ne to, že je nám prospěšný. Koneckonců jde o toxickou látku. Tělo se s ním musí nějak vypořádat a svým způsobem po něm uklidit. Tým odborníků z Ústavu organické chemie […]
Objevy Příroda 4.12.2025
Tým vědců z Biologického centra Akademie věd ČR přinesl nové zásadní poznatky o tom, jak probíhá první fáze infekce lymské boreliózy těsně po přenosu z klíštěte. Pomocí pokročilé elektronové mikroskopie získali vůbec nejdetailnější pohled na to, jak se bakterie rodu Borrelia dostává z místa klíštěcího kousnutí do cév. Českobudějovičtí vědci objevili dosud neznámé mechanismy chování borelií […]
Objevy Zajímavosti 2.12.2025
Odborníci z Cambridgeské univerzity v rámci jedné z dosud nejkomplexnějších studií, zabývající se změnami nervových spojů od dětství do stáří, identifikovali pět hlavních „epoch“ vývoje lidského mozku, přičemž adolescentní nastavení si mozek uchovává až do 32 let věku. V rámci studie skenovali odborníci pod vedením profesora Duncana Astleho, výzkumníka v neuroinformatice na Cambridgeské univerzitě, mozek […]
Objevy Technika Vesmír 27.11.2025
Jihomoravský kraj, dlouhá léta proslulý precizní strojírenskou výrobou a mikroelektronikou, se v posledních letech proměnil v jedno z nejživějších evropských center kosmického průmyslu. A minulý týden tuto pověst potvrdil naplno, když se zdejší firmy prezentovaly na mezinárodním veletrhu Space Tech Expo Europe v Brémách, a ukázaly světu, jaký technologický klenot se v Brně skrývá. Více […]
Objevy 26.11.2025
Voda je základ, bez ní bychom nemohli existovat. Koneckonců se jí někdy říká životadárná tekutina. Ovšem je důležité, aby tato tekutina byla zdravotně nezávadná. Problematice jejího čištění se vědci věnují dlouhodobě. Ti z Česka přišli s revoluční metodou, při které není vůbec zapotřebí elektrické energie či obvyklých chemikálií Konkrétně se pod tento úspěch podepsali experti […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz