TSUKUBA, יפן, 17 באפריל, 2024 - (ACN Newswire) - חוקרים קויצ'ירו יאג'י ושונסוקה צודה מהמכון הלאומי למדעי החומרים ביפן מפותח סוג משופר של מיקרוסקופ שיכול לדמיין היבטים מרכזיים של מצבי ספין אלקטרונים בחומרים. התכונה המכנית הקוונטית של אלקטרונים הנקראת ספין מורכבת יותר מהספין של עצמים בעולמנו היומיומי אך קשורה אליו כמדד לתנע הזוויתי של האלקטרון. למצבי הספין של אלקטרונים יכולה להיות השפעה משמעותית על ההתנהגות האלקטרונית והמגנטית של החומרים שהם חלק מהם.
הטכנולוגיה שפותחה על ידי Yaji ו-Tsuda ידועה כמיקרוסקופיה מסוג הדמיה ספין-resolved photoemission (iSPEM). הוא משתמש באינטראקציה של אור עם האלקטרונים בחומר כדי לזהות את היישור היחסי של ספינים של האלקטרונים. הוא מתמקד במיוחד בקיטוב ספין אלקטרונים - המידה שבה ספינים אלקטרונים מיושרים באופן קולקטיבי לכיוון מסוים.
מכונת iSPEM של הצוות מורכבת משלושה תאי ואקום אולטרה-גבוהים המחוברים זה לזה להכנה וניתוח הדגימה. אלקטרונים נפלטים מהמדגם על ידי קליטת אנרגיית אור, מואצים דרך המנגנון, ולאחר מכן מנותחים על ידי אינטראקציה עם גביש מסנן ספין. התוצאות מוצגות כתמונות שבהן מומחים יכולים להשתמש כדי לאסוף את המידע הדרוש על מצבי ספין האלקטרונים בדגימה.
"בהשוואה למכונות קונבנציונליות, מכונת ה-iSPEM שלנו משפרת באופן דרסטי את יעילות רכישת הנתונים פי עשרת אלפים, עם שיפור של יותר מפי עשרה ברזולוציה המרחבית", אומר יאג'י. "זה מציע הזדמנויות אדירות לאפיון המבנה האלקטרוני של חומרים והתקנים מיקרוסקופיים ברמות שלא היו נגישות בעבר באזור תת-מיקרומטר."
התקדמות זו עשויה לקדם שיפורים בשימוש במצבי ספין אלקטרונים בעיבוד מידע ובמכשירים אלקטרוניים אחרים, כחלק מהתחום המתפתח במהירות המכונה ספינטרוניקה. ביישומי ספינטרוניקה, מצב הספין של אלקטרונים מנוצל לאחסון ועיבוד מידע, בנוסף לשימוש המסורתי במטען חשמלי.
"זה יכול להוביל למכשירים אלקטרוניים יעילים יותר ומהירים יותר, כולל מחשבים קוונטיים", אומר יאג'י. יישום הדקויות של התנהגות מכאנית קוונטית על מחשוב הוא בחזית המאמצים לקחת את כוחות המחשוב לרמה אחרת, אך עד כה מרבית ההתקדמות הוגבלה להדגמות סתמיות ולא ליישומים מעשיים. שליטה בהבנה, שליטה והדמיה של ספין אלקטרונים עשויה להיות צעד משמעותי קדימה.
"עכשיו אנחנו מתכננים להשתמש במכונה שלנו כדי לחקור את האפשרויות לפיתוח דור חדש של מכשירים מבוססי ספין אלקטרונים, מכיוון שהיא תאפשר לנו לבחון את המאפיינים של דגימות זעירות ומורכבות מבחינה מבנית שהוסתרו בעבר מהעין", מסכם יאג'י.
מידע נוסף
שם: קויצ'ירו יאג'י
המכון הלאומי למדעי החומרים
Email: [מוגן בדוא"ל]
נייר: https://doi.org/10.1080/27660400.2024.2328206
אודות מדע וטכנולוגיה של חומרים מתקדמים: שיטות (STAM-M)
STAM Methods הוא כתב עת אחות בגישה פתוחה למדע וטכנולוגיה של חומרים מתקדמים (STAM), ומתמקד בשיטות וכלים מתפתחים לשיפור ו/או האצה של פיתוחי חומרים, כגון מתודולוגיה, מכשירים, מכשור, מודלים, נתוני מימוש גבוהים. איסוף, אינפורמטיקה של חומרים/תהליכים, מסדי נתונים ותכנות. https://www.tandfonline.com/STAM-M
ד"ר יאסופומי נקאמיצ'י
מנהל פרסום STAM
Email: [מוגן בדוא"ל]
הודעה לעיתונות מופצת על ידי Asia Research News למדע וטכנולוגיה של חומרים מתקדמים.
נושא: סיכום הודעה לעיתונות
מקור: מדע וטכנולוגיה של חומרים מתקדמים
מגזרים: מדע וננוטק
https://www.acnnewswire.com
מרשת החדשות הארגוניות של אסיה
כל הזכויות שמורות © 2024 ACN Newswire. כל הזכויות שמורות. חטיבה ברשת חדשות התאגידים של אסיה.
- הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. העצים את עצמך. גישה כאן.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
- PlatoESG. פחמן, קלינטק, אנרגיה, סביבה, שמש, ניהול פסולת. גישה כאן.
- PlatoHealth. מודיעין ביוטכנולוגיה וניסויים קליניים. גישה כאן.
- מקור: https://www.acnnewswire.com/press-release/english/90325/