სიახლეები
ელექტრონის სპინის ურთიერთქმედება კუთხური მომენტის სხვა ფორმებთან მნიშვნელოვანია სპინებზე დაფუძნებული ინფორმაციის დამუშავებისათვის. ამის კარგად შესწავლილი მაგალითია ფოტონის კუთხური მომენტის გადატანა ფერომაგნიტურ კუთხურ მომენტში.
საზოგადოდ, ბგერითი ტალღები წარმოადგენენ ატომების რხევების გავრცელებას ნივთიერებაში. როცა ტალღა ვრცელდება მასალის ზედაპირის გასწვრივ, რხევა ხდება წრიული. ამ წრიული მოძრაობის კუთხური მომენტის საშუალებით შეგვიძლია განვსაზღვროთ ბრუნვითი მოძრაობა.
ზედაპირული ბგერითი ტალღები მაგალითად გამოიყენება მობილურ ტელეფონების ხაზოვან ფილტრებში. ხაზოვანი ფილტრები ატარებს მხოლოდ განსაზღვრული სიხშირის ტალღებს, ხოლო არასასურველი სიხშირეებისას კი არა.
ცოტა ხნის წინ, რამდენიმე თეორიულმა გამოკვლევამ აჩვენა, რომ ატომების წრიული ვიბრაცია შეგვიძლია წარმოვიდგინოთ როგორც ფონონური კუთხური მომენტი. თუმცა ფონონის კუთხური მომენტის სპინში გადასვლა აქამდე არ აყო ნაჩვენები.
2021 წლის 10 მაისს ჟურნალში Nature Communications გამოქვეყნებულ შრომაში იაპონელ მკვლევართა ჯგუფი გვაუწყებს, რომ მათ შეძლეს ფერომაგნიტური თხელი ფირის მაგნეტიზაციის მართვა ზედაპირული ბგერითი ტალღების კუთხური მომენტის გარდაქმნით ფერომაგნიტურ სპინურ მომენტად. კერძოდ. ნაჩვენები იქნა ნიკელის ფერომაგნიტური ფირების მაგნეტიზაცია, Ni/LiNbO3 ჰიბრიდულ მოწყობილობაში კუთხური მომენტის ფონონურ-ელექტრონულ გარდაქმნის საშუალებით.
მაგნეტიზაცია არის ვექტორული სიდიდე, რომელიც აღწერს მასალის მაგნიტურ მდგომარეობას და განისაზღვრება, როგორც დიპოლური მაგნიტური მომენტების რაოდენობა ერთეულ მოცულობაზე.
„ჩვენ გვაინტერესებდა შეიძლებოდა თუ არა ბგერითი ტალღების საშუალებით კვანტური კუთხური მომენტის - ელექტრონის სპინის - მართვა, რომელიც მაგნეტიზმის წყაროა. ჩვენი აღმოჩენა ხსნის ახალ შესაძლებლობებს აკუსტიკური და მაგნიტური მასალების შექმნისთვის და კომბინირებისთვის.“ - ამბობს სტატიის ერთ-ერთი თანაავტორი Ryo Sasaki (ტოკიოს უნივერსიტეტი და ტოჰოკუს უნივერსიტეტის მასალების კვლევის ინსტიტუტი).
კვლევის შედეგი გვიჩვენებს, რომ ფონონების კუთხური მომენტის გამოყენება სასარგებლოა სპინტრონიკული მოწყობილობების მახასიათებლების გასაუმჯობესებლად.
წყარო:
