Реферати українською » Наука и техника » Явище поділу спина і заряду в надтонких провідниках


Реферат Явище поділу спина і заряду в надтонких провідниках

Электроны є головними носіями електрики і завдяки ним ми можемо виготовляти магніти. Електричний і магнітний заряд переносяться електронами, котрі традиційно здаються як які мають розміру, а й неподільними. Проте, нові експерименти показали, що електрони, за умови насиченості ними на тонких дротах, може бути «розщеплені». Дослідники з Кембриджського і Бірмінгемського університетів (обидва — Великобританія) зафіксували явище поділу спина і заряду в надтонких провідниках й виявили, що електрони в провідниках можна розділити на дві нових частки, які отримали найменування «спиноны» (spinons) і «холоны» (holons).

Результати досліджень було опубліковано у журналі Science (Probing Spin-Charge Separation in a Tomonaga-Luttinger Liquid).

Спостерігати цей ефект за квазиодномерных системах, у яких взаємодія електронів приятель з одним набуває значно великої ваги, ніж у звичайних металах. Попавшие на такі «щільні» електрони розглядаються як комбінація двох квазичастиц — спинона, переносящего лише спін, і холона, переносящего лише заряд.

Свої експерименти автори побудували з урахуванням моделі рідини Томонаги — Латтинжера, що описує взаємодія електронів в одномірних провідниках — про квантових дротах. Останні поміщалися на мінімальному відстані від поверхні металу, електрони з якою «перестрибували» на провідники з допомогою ефекту квантового тунелювання. Система була охлаждена до наднизьких температур (близько 0,1 До) і вміщена у зовнішнє магнітне полі; змінюючи параметри поля і спостерігаючи те, як реагують цього туннелирующие електрони, дослідники отримали експериментальні свідоцтва поділу.

«Такі провідники широко йдуть на сполуки квантових точок, що у майбутньому, мабуть, стануть основою квантових комп'ютерів, — пояснює одне із авторів роботи учений Кавендишської Лабораторії з Кембриджа Кріс Форд (Chris Ford). — З іншого боку, вивчення властивостей квантових дротів нерозривно пов'язане з теоріями надпровідність і електропровідності твердих тіл».

«Коли фахівці навчилися контролювати властивості електрона, з'явилися напівпровідники, і з ними дешеві комп'ютери, iPod’ы і багато чого ще й, — каже інший співучасник дослідження – учений теоретичної фізики з Бірмінгема Енді Скофилд (Andy Schofield). — ще й невідомо, чи в нас так само вільно завідувати цими новими частинками».

Задля справедливості треба сказати, що таке явище спостерігалося ще й 3 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

Схожі реферати:

Навігація