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电子自旋的原子终于有了“身份照”科学家成功

  电子自旋原子终于有了“身份照片”科学家成功地操控了单个原子中电子自旋的方向

  科技日报\\ 2010年4月28日星期三
不同的电子自旋方向导致单个钴原子具有不同的形状。 (记者毛立冯卫东)据4月26日(北京时间)的物理学家组织报告,尽管许多科学家认为下一代在制造速度更快,体积更小,效率更高的计算机和高科技设备新兴的电子自旋技术将胜过传统的电子技术,但电子自旋对单个原子的影响尚未见到。在俄亥俄大学和德国汉堡大学的科学家们最新的在线版“自然纳米技术”上,他们首次展示了电子原子自旋态的电子原子图像。为了获得这个图像,研究人员使用一个特殊的隧道扫描显微镜在探针的尖端涂上金属铁来操作金属锰盘上的钴原子。利用这种特殊设计的探针,通过改变锰板表面上单个钴原子的位置来改变钴原子中电子自旋的方向。所拍摄的图像显示,当一个原子中的电子自旋方向向上时,整个原子的形状是单态的;如果自旋的方向是向下的,那么整个原子的形状就是树枝状的,而且都是相同的高度。这项研究表明,通过操纵单个金属原子,科学家有能力在单个原子中检测和操纵电子自旋的方向,这极大地影响了纳米级磁存储器,量子计算机和自旋电子器件的未来发展。密歇根大学纳米与量子化学研究所物理与天文学副教授Savala说,不同的电子自旋方向可以代表不同的数据存储状态。 ,计算机存储单元所需的原子数量就达到了数千个,将来可能能够满足单个原子的需求,同时增加数千倍的计算机的容量,而且不同于电子设备,电子科学家们说,为了将电子自旋应用于计算机存储器,必须能够检测到自旋(spin-based)器件不会产生热量,从而导致更少的功率损失。然而,该论文的主要作者,汉堡大学的Andrey Kubitska认为,这项新研究提供了将来使用的途径, y,研究人员不仅使用了新技术,而且还使用了一个旋转的锰金属板,允许他们操纵钴原子的电子自旋。现代人类的材料大多归结为两个词 - 电子。作为一个载体收费,我们先夯实电流,然后扔掉信息。电子的带电特性使我们能够过上200年的快乐,而电子的自旋特性将使我们长达200年。如果一个原子可以做成千上万的原子工作,那么只有在昨天,萨瓦里亚所描述的计算机才是一种猜想,我们今天真的可以通过这张照片看到隧道尽头的光芒。点击

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