مشاوره رایگان تحصیلی
منو

کنترل جریان الکتریکی با اسپین هسته

+ 53
رأی شما
- 19

یک تیم بین المللی ازفیزیکدانان نشان دادند که اطلاعات ذخیره شده دراسپین هسته‌ی ایزوتوپ‌های هیدروژن دریک دیود نورافشان آلی (OLED) را می‌توان با اندازه‌ گیری جریان الکتریکی گذرنده ازنمونه خواند. بر خلاف طرحهای قبلی که تنها در دماهای خیلی پایین کارآیی داشتند، این اولین مورد است که در دمای اتاق عمل می‌کند و بنابراین می‌تواند در ساخت ادوات حافظه دار با تراکم بیشتر داده و بازدهی بیشتر انرژی مورد استفاده قرار گیرد.

کریستوفر بوهم از دانشگاه یوتا در حال وارد کردن یک OLED در اسپکترومتر

وجود تقاضای روبه رشد برای داشتن ادوات الکترونیکی قدرتمندتر و کوچکتر، فیزیکدانان را بر آن داشت تا به ارتقای نیمه رساناهای پربازده تر و ادواتی با قابلت ذخیره سازی بیشترداده بپردازند. با مشخص شدن این واقعیت که نیمه رساناهای سیلیکنی مرسوم با تولید گرما باعث از دست رفتن مقدار قابل توجهی از انرژی می‌شوند، دانشمندان در حال تحقیق برای استفاده از نیمه رساناهای آلی هستند. در واقع اینها لایه های نازک آلی هستند که بین دو رسانا قرارداده می‌شوند. امید بر ان است که آنها از نیمه رسانا های سیلیکنی پربازده تر باشند. علاوه بر این قابلت دسترسی به انواع مختلفی از نیمه رسانا های آلی می‌تواند به فیزیکدانان کمک کند تا بازده این قطعات را بهینه کنند.

تراشه واسپین

تراشه های حافظه متداول دربازار، اطلاعات  را به فرم بار الکتریکی ذخیره ‌‌می‌کنند. حرکت این بارها داخل تراشه مقدار زیادی گرمای اضافی تولید می‌کند که این خود افزون بر کاهش طول عمر باتری، قابلیت کوچکتر کردن اجزا را کاهش می‌دهد. روش دیگر، ذخیره سازی اطلاعات در اسپین الکترونها یا هسته هاست که مثلا" اسپین بالا متناظر با 1 و اسپین پایین متناظربا صفراست. این می‌تواند منجر به حافظه هایی با تراکم بیشتر داده و بازدهی بیشتر انرژی نسبت به قطعات کنونی بشود. تمایل اسپین هسته‌های اتمی به محفوظ ماندن از تاثیرات محیط پیرامون، ذخیره سازی اطلاعات را در آنها بسیار مورد توجه قرارداده است. به عبارتی زمان ذخیره سازی اطلاعات در آنها تا چند دقیقه می‌تواند وجود داشته باشد که خود میلیونها باربزرگتر از این زمان برای الکترون هاست. چالش کنونی چگونگی ذخیره کردن و خواندن اطلاعات از روی این اجزاء کوچک است. اکنون کریستوفر بوهم وهمکارانش از دانشگاه یوتا همراه با جان لیپتون از دانشگاه رگنسبورگ ومحققان دیگر در دانشگاه کویینزلند نشان داده اند که شارش جریان الکتریکی در یک (OLED) را می‌توان با کنترل اسپین ایزوتوپهای هیدروژن در آن مدوله کرد. به گفته لیپتون" جریان الکتریکی در یک قطعه نیمه رسانای آلی شدیدا" بوسیله ی اسپین هسته های هیدروژنی تاثیر می‌پذیرد که این اثر در مواد آلی زیاد است." این تیم نشان دادند که شارش جریان الکتریکی از یک (OLED) پلیمری پلاستیکی می‌تواند دقیقا" محاسبه بشود که این خود استفاده از(OLED) ارزان قیمت به عنوان نیمه رساناهای پربازده  را پیش بینی می‌کند.

درست مانند NMR

بوهم وتیم همکاربا اعمال  یک میدان مغناطیسی ضعیف، به تست نمونه (OLED)  خود پرداختند.  این میدان یک اختلاف انرژی بین جهت گیری اسپین هسته دوتریم و پروتون  ایجاد می‌کند. محققان سپس از سیگنالهای رادیو فرکانس برای تغییر جهت گیری اسپین هسته ی دوتریم و پروتونها استفاده کردند. فرایندی که در طی آزمایش رزونانس مغناطیسی هسته نیز انجام می‌شود (NMR). تغییرات در اسپین هسته‌ها باعث ایجاد تغییراتی دراسپین الکترون‌های مجاور نیز می‌شود، واین باعث ایجاد تغییراتی در جریان الکترکی می‌شود. نیروهای مغناطیسی بین اسپین الکترونها و هسته ها میلیونها بارکوچکتر از نیروی الکتریکی لازم برای ایجاد تغییری مشابه درجریان است. این واقعیت نشان می‌دهد که این اثر می‌تواند در ایجاد ادوات نیمه رسانا برای ذخیره سازی اطلاعات با بازدهی انرژی بالا استفاده شود.  فعالیت اخیر از سال 2010 دنبال‌ میشده است. زمانی که بوهم و همکارانش نشان دادند که این تکنیک می‌تواند برای کنترل جریان در یک قطعه ساخته شده ازسیلیکون دوپ شده با فسفر استفاده شود. اگرچه این روش تنها در حضور میدانهای مغناطیسی قوی و در دماهای چند درجه نزدیک صفر مطلق امکان پذیر بود. وجود چنین شرایطی در ادوات تجاری غیرعملی است، در حالی که ادوات مبتنی بر(OLED)  به دماهای خیلی پایین و میدان‌های مغناطیسی خیلی زیادی احتیاج ندارند.

زمان واهلش

به گفته لیپتون" در نیمه رسانا های آلی زمان  واهلش  اسپین به طور چشمگیری با دما تغییر نمی کند. در مقابل این زمان   در سیلیکون دوپ شده با فسفربه طور قابل توجهی با کاهش دما افزایش می‌یابد بنابراین درسیلیکون دوپ شده با فسفر آزمایشها باید در دماهای پایین و میدان‌های مغناطیسی بالا انجام پذیرد."

این گروه معتقد است که تکنیک آنها برای هسته‌های دیگر با اسپین غیر صفر، البته با یکسری محدودیت، قابل اعمال است. به گفته لیپتون "چون پروتون و دوتریم هر دوایزوتوپهای هیدروژن هستند در زمان سنتز پلیمر، بدون تغییر در ساختار شیمیایی قابلیت جابجا شدن با همدیگر را دارند که ممکن است با انواع دیگر هسته‌ها شدنی نباشد. " تریتیم، سومین ایزوتوپ هیدروژن، رادیواکتیو است، پس مورد مناسبی برای  استفاده در انجام  آزمایش‌ها نیست.

psi.ir

+ 53
رأی شما
- 19



www.HUPAA.com
محک
مشاوره رایگان تحصیلی
ویدیو کلیپ علمی
● مقالات فیزیک
● اخبار فیزیک
● مطالب پربیننده
● مجله علمی
● کوانتوم و فیزیک جدید
● الکترومغناطیس
● نظریات ایرانی
● نجوم و اخترفیزیک
● فلسفه و متافیزیک
● نانوتکنولوژی
● برق و الکترونیک
● هواشناسی و فیزیک جو
● فیزیک نور و اپتیک
● مکانیک و ترمودینامیک
● مطالب متفرقه
● معرفی کتاب
● دانشمندان
● فیزیک در ایران
● سایتهای فیزیک انگلیسی
● سایتهای فیزیک فارسی
● دانلود نرم افزار
● تصاویر دیدنی
● پزشکی و سلامت
امکانات
● خانه
● انجمن فیزیکدانان جوان ایران
● چت روم هوپا
● درباره ما
● سفارش آگهی
● تماس با ما
● عضویت در انجمن
● ورود
● RSS
آگهی های متنی
● تحصیل در کانادا
عضویت در خبرنامه
ایمیل :
سگال - موسسه خیریه حمایت از کودکان فلج مغزی
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
ادامه تحصیل در خارج از کشور
پزشکی و سلامت
مشاوره رایگان تحصیلی
بیگ بنگ
آخرین گفتگوها در انجمن
بيگانه ها (12 پاسخ)
تفاوت جریان فوکو و ادی (2 پاسخ)
هم ارزی فرم موج ساده (11 پاسخ)
گرافین (0 پاسخ)
راکتور هسته ای چگونه کار می کند؟ (2 پاسخ)
ترازوی پیچشی (6 پاسخ)
برانگیخته شدن الکترون (2 پاسخ)
چرا پروتون، الکترون را جذب می‌کند؟ (2 پاسخ)
خم کردن پرتو نور (14 پاسخ)
طناب آویزان از دو نقطه (6 پاسخ)
راه حلی آسان برای یافتن اعداد اول (12 پاسخ)
راز آهنربا (0 پاسخ)
چرا دو خط موازی به هم میرسند؟ (17 پاسخ)
اثبات متوازی (1 پاسخ)
گالری عکس آسمان (646 پاسخ)
درخواست مشاوره از دوستانی که فیزیک خوندن (52 پاسخ)
بهترین روش ذخیره انرژی چیست؟ (10 پاسخ)
آهنگ لحظه ای تغییر چیست؟ (7 پاسخ)
سوال در مورد ترانس افزاینده ولتاژ (1 پاسخ)
نظریه گرانش حرکتی (46 پاسخ)
مقالاتي از گوشه و كنار فيزيك... (81 پاسخ)
فضای دوگان چیست؟ (0 پاسخ)
زمان و اتم (1 پاسخ)
حرکت ذره باردار در میدان الکتریکی و مغناطیسی ثابت (7 پاسخ)
حرکت بر اساس خمش فضازمان (1 پاسخ)
محاسبه خط ترمز خودرو (19 پاسخ)
نیمه رسانا (10 پاسخ)
قطار انیشتین (19 پاسخ)
ردیف هفتم جدول تناوبی تکمیل شد (2 پاسخ)
فرمول طلایی (0 پاسخ)
اندازه حرکت، انرژی (3 پاسخ)
دافعه قطب های آهنربا (2 پاسخ)
چرا الکترون روی هسته سقوط نمیکند؟ (16 پاسخ)
ممان الکتریکی و مغناطیسی (4 پاسخ)
پرواز بر روی ماه (10 پاسخ)
پرسشهایی درباره ی بالن ها (13 پاسخ)
پارسی را پاس بداریم (984 پاسخ)
مسئله ی سیملوله (5 پاسخ)
خطوط میدان الکتریکی (4 پاسخ)
پذیرش برای دوره کارشناسی در رشته فیزیک (1 پاسخ)
سوال در مورد جریان الکتریکی (5 پاسخ)
اتصال کوتاه خروجی های ژنراتور، روتور (3 پاسخ)
نظریه ی غلظت (68 پاسخ)
زمین تخت گرایان (168 پاسخ)
منظور معادله E=mc2 چیه؟! (1 پاسخ)
جزئیات الکترون و ... (8 پاسخ)
فنر در میدان الکتریکی (سوالی نسبیتی) (4 پاسخ)
شروع یادگیری فیزیک برای علاقه مندان (28 پاسخ)
فرق ایزوتوپ پایدار و ایزوتوپ ناپایدار چیست؟ (6 پاسخ)
آموزش فرمول نویسی در هوپا با Mathjax (1 پاسخ)
تفاوت نیرو با انرژی چیست؟ (27 پاسخ)
روش دقیق بدست آوردن ثابت هابل (7 پاسخ)
پارادوکس فوتو الکتریک (23 پاسخ)
تصاویر نجومی (2000 پاسخ)
نفوذ پذیری امواج الکترومغناطیس (16 پاسخ)
مشاهده عجیب یک ستاره (6 پاسخ)
آیا با رد قانون پایستگی انرژی موافقید؟ (32 پاسخ)
کهکشان راه شیری تخت نیست، پیچ‌وتاب دارد (0 پاسخ)
سوال در مورد میدان مغناطیس (18 پاسخ)
بررسي روزانه وضعيت جوي كشور (8 پاسخ)
مقالات فیزیک
چطور می‌‌توانیم ‌از روزی که بیمار هستیم لذت‌ ببریم؟
ماده‌ی معدنی جدیدی درون الماس کشف شد
پژوهش‌هایی بر روی جنین ترکیبی انسان و حیوان
قرار گرفتن در معرض پرتوهای کیهانی چه عواقبی دارد؟
چطور با کودکان به سفرهای طولانی برویم؟
چگونه درد را در پوست خود احساس می‌کنیم؟
روده و مغز باعث پُرخوری و چاقی شما می‌شوند
سنتز نوع جدیدی از مولکول کربن
چطور یک مادر خوب باشیم؟
قدمت استفاده از ابزار سنگی ۱۰هزار سال جابه‌جا شد!
ستاره‌ها در کجای جهان اولیه متولد شدند؟
چرا زنان باردار نباید الکل مصرف کنند؟
چطور به طور طبیعی جای جوش را از بین ببریم؟
کشف بقایای پنگوئن غول‌پیکر باستانی در نیوزلند
چگونه می‌توان ماه را از خورشید درخشان‌تر دید؟
معجونی که شما را در برابر سرطان و بیماری‌های قلبی محافظت می‌کند
چطور خجالتی و کم‌رو نباشیم؟
کشف گونه‌ی جدید درخت در ارتفاعات تانزانیا
ساخت سلولی مصنوعی که حس دارد
مشاهده‌ی دقیق مرغ دریایی کیهانی
مسابقه‌ی علمی شماره‌ی چهل و سه
راه‌ها‌ی‌ پیشگیری‌ از‌ شپش‌ سر
راکتوری که گازهای گلخانه‌ای را به سوخت مایع تبدیل می‌کند
در جستجوی سیاره‌های قابل سکونت
یافته‌ی مهم پژوهشگر زن ایرانی درباره‌ی فواید آجیل
چطور در برابر وقوع زلزله آماده و ایمن باشیم؟
چرا باید نگران هوش‌مصنوعی فراهوشمند باشیم؟
آیا زنان، ونوسی و مردان، مریخی هستند؟
از نور داخل خانه، برق تولید کنید
چگونه سیگار را ترک کنیم؟
ادامه ...
اخبار فیزیک
یافته های تازه دانشمندان ممکن است سفر در زمان را غیرممکن کند!
نگاهی به دوردست‌های کیهان به کمک یک خوشه کهکشانی غول‌پیکر
سنجش ذرات در کیهان اولیه
پیش‌بینی جرم ذره «هیگز» توسط سیمپسون‌های کارتونی 14 سال قبل از سرن!
فریب فوق‌العاده نور توسط محقق ایرانی
طراحی پای مصنوعی دارای سیستم بینایی توسط دانشمندان ایرانی
حل یک مساله سی‌ساله فیزیک شبیه‌سازی مواد ابررسانا با اتم‌های فوق سرد با همکاری فیزیکدان ایرانی
مخترع لیزر چارلز تاونز در 99 سالگی درگذشت
حل معماهای فیزیک در آزمایشگاه‌های ارزان بجای شتاب‌دهنده‌! مشاهده حالت بوزون هیگزی در ابررسانا برای نخستین بار
سه ایرانی در میان 100 نفر کاندیدای نهایی سفر بی بازگشت به مریخ
آمادگی برخورددهنده بزرگ هادرونی برای کشف یک ذره جدید
مشاهده پیوند شیمیایی اتم‌ها و تشکیل مولکول برای نخستین‌بار
کشف عجایب حبابی با سی‌تی اسکن درون یک ابرنواختر
لوح انجمن جهانی نفرولوژی به «پدر علم نفرولوژی ایران» اعطا می‌شود
چرا برخی کهکشان‌ها جوانمرگ می‌شوند؟
ادامه ...
مطالب پربیننده
پیریِ رگ‌ها در سالمندی چه بلایی بر سر مغز ما می‌آورد؟ (0+)
تاثیرات مثبت و منفی اجتماعی الکل بر روی انسان (0+)
شکل‌گیری ستارگان در کهکشان‌های کوتوله (0+)
چگونه افسردگی را بشناسیم و با آن مقابله کنیم؟ (0+)
ایروبیک چطور بر عملکرد ما تاثیر می‌گذارد؟ (0+)
جهان ما چگونه آغاز شده است؟ (0+)
چرا ما پیر می‌شویم؟ (0+)
چگونه وقت‌تان را مدیریت کنید؟ (0+)
مسابقه‌ی علمی شماره‌ی چهل (0+)
آیا این سیارک زمین را نابود می‌کند؟ (0+)
اولین سلول‌ها در دنیا چگونه شکل گرفتند؟ (0+)
چرا نباید در طبیعت ته‌سیگار انداخت؟ (0+)
کشفی عجیب در اعماق دریاها (0+)
دانشمندان موفق به اندازه‌گیری دمای درون سلول‌ها شدند (0+)
تایید وجود قمری آتشفشانی در اطراف یک سیاره‌ی فراخورشیدی (0+)
ادامه ...