Hva er "spin polarization"

[SeaLion]

Jeg kom over denne artikkelen:

http://www.engadget.com/2009/11/28/spin-po...usive-miracles/

Spintronics -- much like Cook-Out milkshakes and cotton candy for all -- seems like a pipe dream at this point. We've been beaten over the head with theoretical miracles, but we're getting to the point where it's put up or shut up. Thankfully, a team of Dutch boffins are clearly in the same camp, and they've been toiling around the clock in order to achieve spin polarization in non-magnetic semiconductors at ambient temperature.

... og jeg skjønner ikke bæra av hva dette er. Noen som vet?

[SirDrinkAlot]

Jeg kom over denne artikkelen:

http://www.engadget.com/2009/11/28/spin-po...usive-miracles/

Spintronics -- much like Cook-Out milkshakes and cotton candy for all -- seems like a pipe dream at this point. We've been beaten over the head with theoretical miracles, but we're getting to the point where it's put up or shut up. Thankfully, a team of Dutch boffins are clearly in the same camp, and they've been toiling around the clock in order to achieve spin polarization in non-magnetic semiconductors at ambient temperature.

... og jeg skjønner ikke bæra av hva dette er. Noen som vet?

De har funnet ut en måte å polarisere "spinn" til elektroner på. Altså som kjent har elektroner 2 spinn konfigurasjoner, opp og ned. Spinn er en kvantemekanisk egenskap ved partikler nesten analogt med spinn til en vanlig ball. Hvorfor er dette interessant? Jo, fordi da kan man bruke spinn til et enkelt elektron til å representere 0 og 1. Problemet har vært i lang tid at det er vanskelig å polarisere et enkelt elektron, men nå ser det ut som de gutta der har løst det.

 

Btw. alle moderne snurredisker bruker en form for spintronics som kalles "Giant magnetoresistance" hvor ikke hvert enkelt elektrons spinn styres, men man bruker spinnen til mange elektroner for å kode for data. Det var den oppdagelsen som vant Nobel prisen i fysikk i 2007.

[SeaLion]

Jøss!

Takk for oppklaring!

 

Betyr dette at man nå (i hvert fall i teorien) kan bruke enkeltelektroner for prosessering av data, evt for lagring av data?

[Senyor de la guerra]

Blir dette et slags magnetprinsipp, eller går det mer inn på lysbrytning/bølger?

Endret 1. desember 2009 av runesole

[Tubamann]

Dette går på magnetprinsipp.

 

Uparede elektronspinn (to elektroner med motsatt spinn utlikner hverandre, og man har enten alle elektronene paret eller én uparet) lager et magnetisk moment, som igjen er magnetisme i materialer. Det er ulike måter å f.eks. dele elektroner inn i spinn-opp og spinn-ned, som brukes for å lagre på disker. Dette er nevnt

 

Hva lysbrytning angår tenker du nok på CD/DVD-teknologi - her er det varierende refleksjonsgrad på disken som gjør om en laserstråle blir reflektert eller ikke, og det lagrer man data med.

[SirDrinkAlot]

Jøss!

Takk for oppklaring!

 

Betyr dette at man nå (i hvert fall i teorien) kan bruke enkeltelektroner for prosessering av data, evt for lagring av data?

Vel, det er det som er målet for spintronics og teorien er det ikke noe i veien med. Det vil nok enda ta en stud før man får forbrukerspintronics, men det har potensiale til å revolusjonere effektforbruk og ytelse. Det som også er interessant er om man klarer å utnytte superposisjoner av spinkonfigurasjoner til å utføre kvantekomputasjoner.

[GeO]

Uparede elektronspinn (to elektroner med motsatt spinn utlikner hverandre, og man har enten alle elektronene paret eller én uparet) lager et magnetisk moment, som igjen er magnetisme i materialer.

Alle paret eller ett uparet? Oksygenmolekylet, for eksempel, har da vitterlig to uparede elektroner?

[Tubamann]

Uparede elektronspinn (to elektroner med motsatt spinn utlikner hverandre, og man har enten alle elektronene paret eller én uparet) lager et magnetisk moment, som igjen er magnetisme i materialer.

Alle paret eller ett uparet? Oksygenmolekylet, for eksempel, har da vitterlig to uparede elektroner?

 

Hmm, veldig mulig. Pleier ikke tenke på molekylnivå

[GeO]

Okay, men la oss se på et enkelt nitrogenatom da. Tre uparede elektroner der også ...

[Tubamann]

Også i grunntilstand? 1s^2 2s^2 2p^3 forteller meg at du kun har ett uparet elektron, i 2p-tilstand. Eller tar jeg feil? (mulig )

[GeO]

Ja, de tre elektronene i 2p er i hver sin orbital. Kan skrive det ut som 1s²2s²2p_x¹2p_y¹2p_z¹.

[Tubamann]

Jøss, du har riktig. Hunds regel sier at man først fyller subskallene med ett atom, så kjører man på med elektronene med motsatt spinn.

Bøyer meg

[GeO]

Jepp, degenererte orbitaler fylles først med ett elektron hver, og da har de parallelle spinn.

[kaieks]

Jeg kom over denne artikkelen:

http://www.engadget.com/2009/11/28/spin-po...usive-miracles/

Spintronics -- much like Cook-Out milkshakes and cotton candy for all -- seems like a pipe dream at this point. We've been beaten over the head with theoretical miracles, but we're getting to the point where it's put up or shut up. Thankfully, a team of Dutch boffins are clearly in the same camp, and they've been toiling around the clock in order to achieve spin polarization in non-magnetic semiconductors at ambient temperature.

... og jeg skjønner ikke bæra av hva dette er. Noen som vet?

...Problemet har vært i lang tid at det er vanskelig å polarisere et enkelt elektron, men nå ser det ut som de gutta der har løst det...

Det å kunne polarisere et elektron er vel ikke det som er / har vært det store problemet, det er vel heller det å kontrollere og utnytte spinn-tilstandene som er det problemet.

Det har jo helt siden ~1980 tallet blitt produsert polariserte elektronkilder basert på Gallium Arsenid.

 

Og så har jo Zeeman effekten vært kjent siden ~1900-tallet.

[SirDrinkAlot]

Det å kunne polarisere et elektron er vel ikke det som er / har vært det store problemet, det er vel heller det å kontrollere og utnytte spinn-tilstandene som er det problemet.

Det har jo helt siden ~1980 tallet blitt produsert polariserte elektronkilder basert på Gallium Arsenid.

 

Og så har jo Zeeman effekten vært kjent siden ~1900-tallet.

Ve, jeg tror nok du har delvis rett. Min "kunnskap" om dette emnet kommer hovedsaklig fra en artikkel i sciam som jeg leste for over 5 år siden. Det store gjennombruddet slik jeg har forstått det ut fra abstrakten er at de har klart å polarisere elektroner ved romtemperatur i silisium.