სხვადასხვა

Spintronics მიღწევის მიღწევას შეუძლია ხელი შეუწყოს მაღალი სიმძლავრის მოწყობილობების შექმნას

Spintronics მიღწევის მიღწევას შეუძლია ხელი შეუწყოს მაღალი სიმძლავრის მოწყობილობების შექმნას


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

პურდუეს უნივერსიტეტის მკვლევარებმა დიდი მიღწევები შეიტანეს სპინტრონიკის სფეროში, რომელსაც აქვს ელექტრონული მოწყობილობების შეცვლა და გამოთვლა.

რეგულარული ელექტრონიკა იყენებს ელექტრონის მუხტს ინფორმაციის კოდირებისთვის; spintronic მოწყობილობები იყენებენ ელექტრონის დატრიალებას იგივე მიზნის მისაღწევად.

ელექტრონის ამ შინაგანი თვისების გამოყენებას აქვს მაღალი სიმძლავრის მოწყობილობების შექმნის პოტენციალი. ამასთან, კვლევის სფერო ძალიან ახალია და ცოდნის ფუნდამენტური გამოწვევები არსებობს, რომელთა მოგვარებაც აუცილებელია.

ახალი კვლევის შედეგად ვითარდება ზუსტი საცდელი ადგილი

ამ პასუხებთან ერთი ნაბიჯით მივუახლოვდით კვანტური სისტემების ახალი საცდელი ველის შექმნის წყალობით, რომელსაც შეუძლია ნაწილაკების ურთიერთქმედების ჩართვა და გამორთვა.

ეს ახალი საგამოცდო მოედანი ხელს შეუწყობს მკვლევარებს, გააუმჯობესონ დატრიალების შესახებ ინფორმაციის კონტროლი. ეს დაეხმარება უპასუხოს ერთ – ერთ ყველაზე მწვავე კითხვას სფეროში, რომელიც უკავშირდება იმას, თუ როგორ იშლება დროთა განმავლობაში დატრიალებული ნაწილაკების მიერ დატრიალებული სიგნალი, ცნობილია როგორც დატრიალებული დენი.

”სიგნალმა, რომელიც სპინტრონიკის მუშაობისთვის გვჭირდება და ამ საგნების შესასწავლად შეიძლება გაფუჭდეს. ისევე, როგორც გვინდა მობილური ტელეფონის კარგი სერვისი, რომ დარეკოთ, გვსურს ეს სიგნალი ძლიერი იყოს ”, - თქვა ჩუან-ჰსუნ ლიმ, კურდაუს უნივერსიტეტის ელექტრო და კომპიუტერული ინჟინერიის ასპირანტმა.

”როდესაც დატრიალება მიმდინარეობს, სიგნალს ვკარგავთ.”

Spin decay ცოდნა ფუნდამენტურია

ელექტრონები ურთიერთქმედებენ გარშემომყოფ ყველაფერთან და საკუთარ თავში სხვადასხვა თვისებებს ავლენენ. ურთიერთქმედება ნაწილაკის დატრიალებასა და იმპულსს შორის ცნობილია როგორც spin- ორბიტის დაწყვილება.

ახალმა კვლევამ აჩვენა, რომ ტრიალის ორბიტის დაწყვილებამ და სხვა ნაწილაკებთან ურთიერთქმედებამ შეიძლება მკვეთრად გაზარდოს დატრიალების დაშლა კვანტურ სითხეში, სახელწოდებით Bose-Einstein condensate (BEC).

”ხალხს სურს მანიპულირება დატრიალების ფორმირებით, ასე რომ, ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ იგი ინფორმაციის დასაშიფრად და ამის ერთ-ერთი გზაა ფიზიკური მექანიზმების გამოყენება, როგორიცაა spin-orbit დაწყვილება”, - თქვა ლიმ.

”ამასთან, ამან შეიძლება გამოიწვიოს გარკვეული ნაკლოვანებები, მაგალითად, ინფორმაციის დაკარგვის შესახებ”. ბოლო კვლევა დაასრულა ფიზიკისა და ასტრონომიის პროფესორმა და ელექტრო და კომპიუტერულმა ინჟინერიამ პურდუეს უნივერსიტეტის იონგ ჩენის უნივერსიტეტში.

ჩენმა და მისმა გუნდმა შექმნეს მოწყობილობა, რომელიც შეიძლება შეფასდეს, როგორც მინი ნაწილაკების შეჯახება BEC- ებისთვის. მოწყობილობა იყენებს ლაზერებს Rubidium-87 ატომების გასაცივებლად ვაკუუმის პალატის შიგნით აბსოლუტურ ნულამდე. ამ პირობებში, ატომები ხდება BEC. ეს მატერიის ხუთი მდგომარეობიდან ყველაზე ცივი და უცნაურია.

ამ კვანტურ მდგომარეობაში ატომები იწყებენ ტალღის მსგავსი თვისებების გამოვლენას, რადგან უფრო ცივიანდებიან, ისინი იწყებენ გადახურვას და ინდივიდუალურად მოქმედებენ. მიუხედავად იმისა, რომ ტექნიკურად არ არის გაზი, უფრო ადვილია წარმოდგენა BEC მდგომარეობაში, როგორც გაზი.

ფიზიკოსები ხალხურად მოიხსენიებენ მდგომარეობას კვანტურ სითხეში ან კვანტურ გაზად. მინი კოლაიდერის შიგნით, ჩენმა გაგზავნა ორი BEC, ერთმანეთის საწინააღმდეგო ტრიალებით. ისევე, როგორც ორი განსხვავებული გაზები, როდესაც ისინი მოხვდებოდნენ, ისინი ნაწილობრივ შეაღწევდნენ ერთმანეთს და აწარმოებდნენ ტრიალს.

კონტროლირებადი საცდელი კარი ღიაა მეტი კვლევისთვის

”ბევრი მომხიბლავი ფენომენი ხდება ორი კონდენსატის შეჯახებისას. თავდაპირველად, ისინი ზედმეტად თხევადი არიან, მაგრამ როდესაც ისინი ერთმანეთს ეჯახებიან, ხახუნის ნაწილმა შეიძლება ისინი თერმულ გაზად გადააქციოს, ”- თქვა ჩენმა.

”იმის გამო, რომ ჩვენ შეგვიძლია გავაკონტროლოთ ყველა პარამეტრი, ეს მართლაც ეფექტური სისტემაა ამ ტიპის შეჯახებების შესასწავლად.”

ამ პარამეტრის გამოყენებით, მეცნიერს შეუძლია ჩართოს და გამორთოს ტრიტის ორბიტის დაწყვილება, რაც მათ საშუალებას აძლევს ზუსტად შეისწავლონ მისი გავლენა დაძაბვის მიმდინარეობაზე.

ჩენი იმედოვნებს, რომ მათ შეეძლებათ გამოიყენონ თავიანთი ექსპერიმენტული საცდელი ადგილი და ბოზონური დატრიალების მიმდინარეობა, რათა გააუმჯობესონ დატრიალების ტრანსპორტირების საფუძვლები და კვანტური დინამიკა, რაც გამოიწვევს სპინტრონულ მოწყობილობებს.


Უყურე ვიდეოს: Quantum Computing for Dummies: A Simple Explanation for Normal People (მაისი 2022).