Явище поділу спина і заряду в надтонких провідниках

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Електрони є основними носіями електрики і завдяки ним же ми можемо виготовляти магніти. Електричний і магнітний заряд переносяться електронами, які традиційно здаються не лише не мають розміру, але і неподільними. Проте, нові експерименти показали, що електрони, за умови насиченості ними в тонких дротах, можуть бути «розщеплені». Дослідники з Кембріджського та Бірмінгемського університетів (обидва - Велика Британія) зафіксували явище поділу спина і заряду в надтонких провідниках і показали, що електрони в таких провідниках можуть бути розділені на дві нові частинки, які отримали найменування «спінони» (spinons) і «Холон» ( holons).

Результати досліджень опубліковані в журналі Science (Probing Spin-Charge Separation in a Tomonaga-Luttinger Liquid).

Спостерігати цей ефект можна в квазіодномірних системах, в яких взаємодія електронів приятель з одним купує значно більше значення, ніж у звичайних металах. Потрапили в такі «незручні умови» електрони розглядаються як комбінація двох квазічастинок - спінона, що переносить тільки спін, і Холона, що переносить тільки заряд.

Свої експерименти автори побудували на базі моделі рідини Томонагі - Латтінжера, яка описує взаємодію електронів в одновимірних провідниках - так званих квантових дротах. Останні містилися на мінімальній відстані від поверхні металу, електрони з якою «перестрибували» на провідники за рахунок ефекту квантового тунелювання. Вся система була охолоджена до наднизьких температур (близько 0,1 К) і поміщена в зовнішнє магнітне поле; змінюючи параметри поля і спостерігаючи за тим, як реагують на це тунельного електрони, дослідники отримали експериментальні свідчення поділу.

«Такого роду провідники широко використовуються для з'єднання квантових точок, які в майбутньому, ймовірно, стануть основою квантових комп'ютерів, - пояснює один з авторів роботи вчений Кавендішської Лабораторії з Кембриджу Кріс Форд (Chris Ford). - Крім того, вивчення властивостей квантових дротів нерозривно пов'язане з теоріями надпровідності і електропровідності твердих тіл ».

«Коли фахівці навчилися контролювати властивості електрона, з'явилися напівпровідники, а з ними і дешеві комп'ютери, iPod'и і багато чого того ж, - каже інший співучасник дослідження - вчений теоретичної фізики з Бірмінгема Енді Скофілд (Andy Schofield). - Додатково невідомо, чи вийде у нас настільки ж вільно завідувати цими новими частинки ».

Справедливості заради слід зазначити, що вперше таке явище спостерігалося ще три роки назад вченими Національної Лабораторії Лоуренса в Берклі (Lawrence Berkeley National Laboratory), США.

Список літератури

http://www.admin.cam.ac.uk/ ... p/2009073101

http://www.nanowerk.com/ ... wsid = 653.php

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Доповідь
5.3кб. | скачати


Схожі роботи:
Орієнтація спина фотона
Про походження електричного заряду
Магнітне поле рухомого заряду
Методи визначення елементарного електричного заряду
Мистецтво як явище культури Релігія як явище культури
Теорія поділу влади
Принцип поділу влади 2
Теорія поділу влади 2
Принцип поділу влади
© Усі права захищені
написати до нас