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

reklama
Související články
Zájem o hamburgery z hrachoviny obarvené červenou řepou už opadává, fritovaní cvrčci a mouka z larev narážejí na těžko překonatelný faktor odporu. Novou nadějí, jak lidstvo uživit, se stávají potraviny přirozené, ale vzniklé z buněk v laboratoři. Říká se tomu celulární zemědělství. V belgickém Gentu si hýčkají Margaret. Je ocelová, výkonnosti špičkových dojnic sice zdaleka […]
Tým vědců z Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR zveřejnil výsledky rozsáhlého výzkumu v oblasti veřejného zdraví – jeho cílem bylo mapování výskytu viru SARS-CoV-2 v prostředcích pražské hromadné dopravy, během pandemie COVID-19. Za tímto účelem zároveň vyvinul speciální biosenzory, jejichž využití přineslo nové poznatky v boji proti infekčním chorobám „Biosenzory se ukazují jako slibný nástroj […]
Začalo to vlastně mimochodem. Před časem jsme psali článek o „Průlomu v léčbě koktavosti: Americká studie dává naději…“, a reagoval na něj biofyzik, profesor RNDr. Josef Pešák, CSc. Několik telefonátů vystřídalo pozvání do Olomouce a to vyústilo v návštěvu a povídáním na téma balbutismus (koktavost)… Dodnes široce používaná efektivní léčba koktavosti neexistuje, funguje především na bázi logopedické […]
LIDAR je nová technologie snímkovaní, která dokáže nahlížet i skrz vzrostlý prales a jiný porost. Zejména ve Střední a Jižní Americe v posledních letech přinesla řadu nových objevů, jež značně poopravily naše chápání toho, jak rozsáhlé civilizace tam vlastně kdysi žily. Jak LIDAR funguje? LIDAR je zkratka pro Light Detection and Ranging. Jedná se o […]
Zdravotní problémy významně ovlivnily kariéru jednoho z nejoblíbenějších skladatelů klasické hudby. Prameny jeho vlasů nyní umožnily vědcům zkoumat jejich příčiny. A dokonce vedly k odhalení rodinného tajemství. Ludwig van Beethoven zemřel dne 26. března 1827.Toužil, aby po smrti bylo jeho tělo zkoumáno a popsáno jeho osobním lékařem Johannem Adamem Schmidtem. Ten však zemřel 18 let […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz