اگرچه دانشمندان ادعا ميکنند که فناوري نوظهور اسپينترونيک ميتواند جاي الکترونيک سنتي را در ساخت نسل جديدي از رايانههاي سريعتر، کوچکتر و کارآتر و نيز ساير افزارههاي پشرفته بگيرد ولي تاکنون کسي نتوانسته است اسپين- يک خاصيت کوانتومي مربوط به الکترون- را در اتمهاي منفرد به طور واقعي ببيند. اکنون، دانشمنداني از دانشگاه اوهايو و دانشگاه هامبورگ آلمان توانستهاند اولين تصاوير اسپين را ثبت کنند.
اين پژوهشگران از يک ميکروسکوپ سفارشي با نوک آهني براي دستکاري اتمهاي کبالت بر روي يک صفحه منگنزي استفاده کردند. اين تيم، از طريق ميکروسکوپ تونلي روبشي، اتمهاي منفرد کبالت را بر روي سطحي جابجا ميكرد که جهت اسپين الکترونها را تغيير ميداد. تصاوير گرفته شده توسط آنها نشان ميدادند که اگر جهت اسپين بالاسو باشد آنگاه اتمها به صورت يک برآمدگي يگانه ظاهر ميشوند و اگر جهت اسپين پايين سو باشد آنها به صورت برآمدگي دوگانه با ارتفاعهاي يکسان ديده ميشوند.
اين مطالعه نشان ميدهد که دانشمندان ميتوانند اسپين را مشاهده و دستکاري کنند، يافتهاي که ميتواند پيشرفت آتي حافظههاي مغناطيسي نانومقياس، رايانههاي کوانتومي و افزارههاي اسپينترونيکي را تحت تأثير قرار دهد.
ظاهر و شکل مختلف اين اتمهاي منفرد کبالت به خاطر جهتهاي متفاوت اسپين آنها ميباشد.
ساو واي هلا، استاديار فيزيک از دانشگاه اوهايو، گفت: "جهتهاي مختلف اسپين ميتواند به معناي حالتهاي مختلف ذخيرهسازي داده قلمداد شوند. افزارههاي حافظهاي رايانههاي فعلي شامل دهها هزار اتم است. در آينده ما قادر خواهيم بود تنها از يک اتم استفاده کنيم و توان رايانهها را هزاران برابر افزايش دهيم. "
برخلاف افزارههاي الکترونيکي که گرما توليد ميکنند، به نظر ميآيد که افزارههاي اسپينترونيکي اتلاف گرمايي کمتري داشته باشند.
اين آزمايشها در خلا بسيار بالا و دماي 10 کلوين با استفاده از هليوم مايع انجام پذيرفته است. قبل از اينکه بتوان از اين خاصيت در حافظه سخت رايانهها استفاده کرد لازم است که در دماي اتاق نيز قابل انجام باشد.
براي تصويربرداري از جهت اسپين، گروه مذکور نه تنها از يک فناوري جديد استفاده کرد، بلكه از يک سطح منگنزي استفاده كرد كه داراي اسپيني بود كه به دانشمندان اجازه ميداد كه به ترتيب اسپين اتمهاي کبالت مورد نظر را دستکاري کنند.
اين محققان نتايج خود را در مجلهي Nature Nanotechnology منتشر كردهاند
شما در سایت عضو نیستید. برای استفاده از خدمات بیشتر
عضو شوید.
