Riverside Üniversitesi'nde bir fizikçi tarafından yönetilen uluslararası bir araştırma ekibi, nanoparçacıklardaki tıp, kuantum hesaplama ve spintronics'teki uygulamaların tasarımını etkileyebilecek mikroskopik bir elektron spin dinamiği süreci tanımlamıştır.
Manyetik nanopartiküller ve nanodevikler, tıpta - ilaç dağıtımı ve MRI gibi - ve bilişim teknolojisi gibi çeşitli uygulamalara sahiptir . Spin dinamiklerini kontrol etmek - elektron dönüşlerinin hareketi - bu tür nano-manyetik tabanlı uygulamaların performansını arttırmak için anahtardır.
Fizik ve Astronomi Bölümünde yardımcı doçent olan Igor Barsukov ve bugün Bilimsel Gelişmeler'de ortaya çıkan çalışmanın baş yazarı olan “Bu çalışma nano-manyetiklerdeki spin dinamiği anlayışımızı geliştiriyor” dedi .
Eğirme üstleri gibi olan elektron dönüşleri birbirine bağlanır. Bir sıkma başlamaya başladığında, öncelik bir dönüşe neden olan komşu dönüşlere yayılır. Döndürmelerin kollektif uyarılması olan spin dalgaları, nano ölçekli mıknatıslarda, büyük veya genişletilmiş mıknatıslardan farklı davranır. Nano-manyetiklerde, spin dalgaları mıknatısın büyüklüğü ile, tipik olarak yaklaşık 50 nanometre ile sınırlıdır ve bu nedenle olağandışı olaylar ortaya çıkar.
Özellikle, bir döndürme dalgası, bir döndürme dalgasının kuantum birimi olan bir magnon olan "üç magnon saçılması" olarak adlandırılan bir işlemle bir diğerine dönüşebilir. Nano-manyetiklerde, bu işlem rezonansla geliştirilmiştir, yani belirli manyetik alanlar için yükseltilmiştir.
San Jose'deki UC Irvine ve Western Digital'deki araştırmacılarla ve Ukrayna ve Şili'deki teori meslektaşlarıyla işbirliği yapan Barsukov, üç magnon saçılımının ve dolayısıyla nanomagnetlerin boyutlarının bu mıknatısların dönüş akımlarına nasıl tepki verdiğini belirlediğini gösterdi. Bu gelişme paradigma değiştirici gelişmelere yol açabilir.
Barsukov, "Spintronics daha hızlı ve enerji açısından verimli bilgi teknolojisi için öncüdür." Dedi. "Bu teknoloji için #nano manyetikler, döndürme akımları tarafından kontrol edilmesi gereken yapı taşlarıdır ."
Barsukov, teknolojik önemine rağmen, nano-manyetiklerde enerji yayılımının temel bir anlayışının zor olduğunu belirtti. Araştırma ekibinin çalışması, nano-manyetiklerde enerji yayılma prensiplerine dair içgörü sağlar ve spintronics ve bilgi teknolojisi üzerinde çalışan mühendislerin daha iyi cihazlar üretmelerini sağlayabilir.
Barsukov, "Çalışmamızda incelenen mikroskobik süreçler, araştırmacıların şu anda bireysel mürettebatlara hitap etmeye çalıştığı kuantum hesaplama bağlamında da önemli olabilir" dedi. "Çalışmalarımız potansiyel olarak birden fazla araştırmayı etkileyebilir."
#bilim
