D'éirigh le taighdeoirí in Ollscoil Basel agus an ETH i Zurich polaraíocht ferromagnet speisialta a athrú ag baint úsáide as bhíoma léasair. Sa todhchaí, d'fhéadfaí an modh seo a úsáid chun ciorcaid leictreonacha inoiriúnaithe a chruthú le solas.
I ferromagnenet, tá fórsaí comhcheangailte ag obair. Ionas gur féidir le snáthaid chompáis pointe ó thuaidh nó maighnéad cuisneora le cloí le doras an chuisneora, casann líon leictreoin laistigh díobh, agus ní chruthaíonn gach ceann acu ach réimse beag bídeach maighnéadach, ní mór dóibh go léir a bheith ag teacht suas sa treo céanna. Tarlaíonn sé seo trí idirghníomhaíochtaí idir na spins, a chaithfidh a bheith níos láidre ná an tairiscint neamhord teirmeach taobh istigh den ferromagnenet. Má tá teocht an ábhair faoi bhun luach criticiúil, éiríonn sé ferromagnetic.
Os a choinne sin, chun polaraíocht ferromagnenet a athrú, de ghnáth is gá é a théamh os cionn a theocht chriticiúil. Is féidir leis na spins leictreon iad féin a atreorú ansin, agus tar éis fuarú síos, díríonn réimse maighnéadach an ferromagnenet i dtreo eile.
D'éirigh le foireann taighdeoirí faoi cheannas an Oll. Dr. Tomasz Smoleński in Ollscoil Basel agus an tOllamh Dr. Ataç Imamoğlu ag an ETH i Zurich a leithéid d'aththreoshuíomh a thabhairt i gcrích ag baint úsáide as solas amháin gan aon teas. D’fhoilsigh siad a dtorthaí iDúlra.
Idirghníomhaíochtaí agus topology
"Is é an rud atá spreagúil faoinár gcuid oibre ná go gcuirfimid na trí thopaic mhóra san fhisic ábhar comhdhlúite nua-aimseartha le chéile i dturgnamh amháin: idirghníomhaíochtaí láidre idir na leictreoin, topology agus rialú dinimiciúil," a deir Imamoğlu.
Chun é seo a bhaint amach, d'úsáid na taighdeoirí ábhar speisialta a bhí comhdhéanta de dhá shraith tanaí den ditelluride moluibdín leathsheoltóra orgánach, atá casta beagán i gcomparáid lena chéile.
In ábhair den sórt sin, is féidir-stáit toipeolaíochta a fhoirmiú. Go simplí, is féidir stáit topological a shaintréithe bunaithe ar an gcuma atá orthu: liathróid (gan poll) nó donut (poll amháin). Is é an rud is tábhachtaí ná nach féidir liathróid a iompú ina donut trí dhífhoirmiú simplí, rud a chiallaíonn go bhfuil stáit topological sainmhínithe go haonfhoirmeach agus go buan.
Sna turgnaimh nua atá á maoirsiú ag Smoleński agus Imamoğlu, d’fhéadfaí na leictreoin a choigeartú idir na stáit topoleolaíocha sin atá inslithe agus stáit mhiotalacha atá ag seoladh. Is iontach an rud é go mbíonn idirghníomhaíochtaí ina chúis le casadh na leictreon sa dá stát a ailíniú go comhthreomhar lena chéile, ag iompú an ábhair ina ferromagnenet.
"Is é an toradh is mó atá againn ná gur féidir linn cuisle léasair a úsáid chun treoshuíomh comhchoiteann na spins a athrú," a deir Olivier Huber, Ph.D. mac léinn ag ETH, a rinne na turgnaimh in éineacht lena chomhghleacaí Kilian Kuhlbrodt agus Tomasz Smoleński. Cúpla bliain ó shin, bhí sé seo déanta cheana féin le haghaidh leictreoin aonair, ach anois tá an "athrú" nó athrú polaraíocht an ferromagnenet iomlán bainte amach.
"Bhí an t-aistriú seo buan agus, ina theannta sin, bíonn tionchar ag an topology ar dhinimic an aistrithe," a deir Smoleński.
Faigh amach an ceann is déanaí san eolaíocht, sa teicneolaíocht, agus sa spás le breis100,000 síntiúsóiratá ag brath ar Phys.org le haghaidh léargais laethúla. Cláraigh le haghaidh ár nuachtlitir in aisce agus faigh nuashonruithe ar cinn chun cinn, nuálaíochtaí agus taighde atá tábhachtach-laethúil nó seachtainiúil.
Liostáil
Rialú dinimiciúil ar an ferromagnenet
Ar an mbealach seo, is féidir an chuisle léasair a úsáid freisin chun línte teorann nua a tharraingt, taobh istigh de a bhfuil an stát ferromagnetic topological suite. Is féidir é seo a dhéanamh arís agus arís eile, ionas gur féidir rialú dinimiciúil a dhéanamh ar na hairíonna toipeolaíocha agus ferromagnetic.
Chun a thaispeáint go raibh an ferromagnenet beag bídeach, nach bhfuil ach cúpla micriméadar i méid, tar éis a polaraíocht a athrú i ndáiríre, thomhais na taighdeoirí frithchaitheamh léas léasair dara, i bhfad níos laige. Nocht an frithchaitheamh seo treoshuíomh na spins leictreon.
"Sa todhchaí, beimid in ann ár modh a úsáid chun ciorcaid topological treallach agus inoiriúnaithe a scríobh go optúil ar sliseanna," a deir Smoleński. D’fhéadfaí an cur chuige seo a úsáid ansin chun idirfhearasmhéadar bídeach a chruthú, lenar féidir réimsí leictreamaighnéadacha fíorbheaga a thomhas.
