Название: Явление разделения спина и заряда в сверхтонких проводниках
Вид работы: доклад
Рубрика: Наука и техника
Размер файла: 14.15 Kb
Скачать файл: referat.me-255381.docx
Краткое описание работы: Электроны являются основными носителями электричества и благодаря им же мы можем изготавливать магниты. Электрический и магнитный заряд переносятся электронами, которые традиционно кажутся не только не имеющими размера, но и неделимыми.
Явление разделения спина и заряда в сверхтонких проводниках
Электроны являются основными носителями электричества и благодаря им же мы можем изготавливать магниты. Электрический и магнитный заряд переносятся электронами, которые традиционно кажутся не только не имеющими размера, но и неделимыми. Однако, новые эксперименты показали, что электроны, при условии насыщенности ими в тонких проволоках, могут быть «расщеплены». Исследователи из Кембриджского и Бирмингемского университетов (оба — Великобритания) зафиксировали явление разделения спина и заряда в сверхтонких проводниках и показали, что электроны в таких проводниках могут быть разделены на две новых частицы, которые получили наименование «спиноны» (spinons) и «холоны» (holons).
Результатыисследованийопубликованывжурнале Science (Probing Spin-Charge Separation in a Tomonaga-Luttinger Liquid).
Наблюдать этот эффект можно в квазиодномерных системах, в которых взаимодействие электронов приятель с другом приобретает значительно большее значение, чем в обычных металлах. Попавшие в такие «стесненные условия» электроны рассматриваются как комбинация двух квазичастиц — спинона, переносящего только спин, и холона, переносящего только заряд.
Свои эксперименты авторы построили на базе модели жидкости Томонаги — Латтинжера, которая описывает взаимодействие электронов в одномерных проводниках — так называемых квантовых проволоках. Последние помещались на минимальном расстоянии от поверхности металла, электроны с которой «перепрыгивали» на проводники за счет эффекта квантового туннелирования. Вся система была охлаждена до сверхнизких температур (около 0,1 К) и помещена во внешнее магнитное поле; изменяя параметры поля и наблюдая за тем, как реагируют на это туннелирующие электроны, исследователи получили экспериментальные свидетельства разделения.
«Такого рода проводники широко используются для соединения квантовых точек, которые в будущем, вероятно, станут основой квантовых компьютеров, — объясняет один из авторов работы ученый Кавендишской Лаборатории из Кембриджа Крис Форд (Chris Ford). — Кроме того, изучение свойств квантовых проволок неразрывно связано с теориями сверхпроводимости и электропроводности твердых тел».
«Когда специалисты научились контролировать свойства электрона, появились полупроводники, а с ними и дешевые компьютеры, iPod’ы и много чего вдобавок, — говорит иной соучастник исследования – ученый теоретической физики из Бирмингема Энди Скофилд (Andy Schofield). — вдобавок неизвестно, получится ли у нас столь же свободно заведовать этими новыми частицами».
Справедливости ради следует отметить, что впервые такое явление наблюдалось вдобавок три года обратно учеными Национальной Лаборатории Лоуренса в Беркли (Lawrence Berkeley National Laboratory), США.
Список литературы
http://www.admin.cam.ac.uk/…p/2009073101
http://www.nanowerk.com/…wsid=653.php
Похожие работы
-
Необратимость - свойство реальных процессов. Статистический характер энтропии
Хаос, структура и порядок макросистем. Проблема тепловой смерти. Основные характеристики колебательных и волновых процессов. Типы колебаний и волн. Резонанс. Процессы теплопередачи.
-
Электрохимический источник
В 1799 г. был построен первый электрохимический источник, электрической энергии – «вольтов столб» и осуществлен электролиз воды.
-
О происхождении электрического заряда
Существует возможность выразить большинство важнейших физических параметров, включая, массу, энергию и заряд, в метрах и секундах. Это позволяет с единой точки зрения интерпретировать самые различные явления физики.
-
Физическая природа формирований конфигураций фигур вращения электронных оболочек атомов
Электронные оболочки атомов формируют специфические конфигурации фигур вращения, которые видны на проекциях атомов. Физическое объяснение принципов формирования этих конфигураций, природу магнитных полюсов атома и природу обменной энергии.
-
Электричество и магнетизм
В старину электрические явления в виде молнии и грома вызывали у людей жуткий страх. Позднее мы научились использовать электричество для своих нужд. А магнетизм, некогда не более чем диковинное явление, сегодня играет одну из важнейших ролей.
-
Полевые модели элементарных частиц
Теория показывает, что, если учитывать квантовый характер возмущений поля, то можно построить и рассчитать не только дискретные поперечные электромагнитные волны (возмущения) - фотоны, но и остальные элементарные частицы.
-
Скалярное и векторное состояния поля
Возмущение электродинамического вакуума.
-
Об электропроводности металлов
Данная гипотеза состоит в том, что причиной электрического сопротивления металлов является не соударение электронов с ионами кристаллической решетки металла, а потери на излучение.
-
Причина магнитного поля Земли?
Существует несколько версий происхождения магнитного поля Земли и планет. Например, новаторская статья «Магнитное поле Земли», в которой предлагается новая трактовка образования магнитного поля Земли.
-
Полупроводниковый преобразователь тепловой энергии окружающей среды
Одним из источников энергии, является природная окружающая среда: воздух атмосферы, воды морей и океанов, которые содержат огромное количество тепловой энергии, получаемой от Солнца.