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

U Kolumbie nalezený poklad, jenž nemá obdoby

U Kolumbie nalezený poklad, jenž...

Kolumbijské námořnictvo, hledači pokladů, USA a Velká Británie...
Bierhanzlova mast… Britští vědci vyhlásili válku plešatosti

Bierhanzlova mast… Britští...

Vědci z univerzity v Manchesteru usilovně pracují na léku, který bude schopen...
V depozitáři našli Češi nejstarší rostlinu světa

V depozitáři našli Češi nejstarší...

Vědcům z Národního muzea se podařilo najít nejstarší rostlinu na...
Záchrana pro tuzemské lesy? Vědci už ví, jak zatočit s obávaným kůrovcem

Záchrana pro tuzemské lesy? Vědci už...

Tuzemské lesy stále více decimuje brouk kůrovec, který likviduje stromy...
Unikátní objev v Makedonii

Unikátní objev v Makedonii

Představte si, že si pracujete na svém poli a najednou narazíte na něco...
Olomoučtí vědci na jihovýchodní Moravě objevili a popsali nový typ parkinsonizmu

Olomoučtí vědci na jihovýchodní...

Unikátní objev učinili vědci z Lékařské fakulty Univerzity Palackého v...
Původce černého kašle je mistrem v manipulaci s imunitou. Čeští vědci ukazují proč

Původce černého kašle je mistrem v...

Bakterie způsobující černý kašel, onemocnění dýchací soustavy s potenciálně...
Mlžné komory českých studentů dobývají svět

Mlžné komory českých studentů...

Studenti  ČVUT Ondřej Zbytek a Ondřej Svoboda před dvěma lety spolu s Valerym...
Jak bude vypadat svět “zítra”?

Jak bude vypadat svět...

Odborníci z IBM každoročně přicházejí s technologickou předpovědí nazvanou “5...
Švýcarští vědci znovu rozchodili ochrnuté hlodavce

Švýcarští vědci znovu rozchodili...

Odborníci ze Švýcarského federálního technologického institutu v Lausanne učinili...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Alfons Mucha v Paříži jezdil na kolečkových bruslích

Alfons Mucha v Paříži jezdil na...

Podzim roku 1887. Na malíře Alfonse Muchu, který právě dorazil do Paříže, doléhá úzkost. „Co mne vlastně čeká...
Fenomén Marvel: Na počátku byl Kapitán Amerika!

Fenomén Marvel: Na počátku byl...

Největším filmovým fenoménem posledních let jsou bezpochyby...
Italský fyzik Giovanni Aldini: Mrtvého donutí otevřít oči!

Italský fyzik Giovanni Aldini:...

Mrtvé tělo sebou škubne. Zuby začnou cvakat. Ruka se sevře v pěst....
Forcados v akci: Muži beze zbraní proti rozzuřenému býkovi

Forcados v akci: Muži beze zbraní...

Býčí zápasy v Portugalsku se v mnoha bodech liší od proslulé španělské...
Jsme ve vesmíru sami, nebo ne?

Jsme ve vesmíru sami, nebo ne?

Ta otázka už asi napadla každého: Jsme ve vesmíru sami? Slavný americký...
EKG: Jak prozkoumat srdce?

EKG: Jak prozkoumat srdce?

Bez elektrokardiografu dnes nemůže existovat žádné slušné zdravotnické zařízení....
Sharon Lopatková: Chce zemřít a svého vraha najde na internetu!

Sharon Lopatková: Chce zemřít a...

V neděli ráno 13. října 1996 sedne Sharon do auta, naposledy pohlédne k...
AUDIO: 100 nejlepších a legendárních songů

AUDIO: 100 nejlepších a...

Nejnovější hitovky zná pravděpodobně každý z nás, kdybyste ale...
Eleonora Akvitánská: Nevěrnému manželovi vyhlásila válku

Eleonora Akvitánská: Nevěrnému...

Eleonora Akvitánská dokáže mužům pořádně zamotat hlavu. Není nic na světě, co by pro ni její první...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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