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
مقاله ای حیرت اور دیگر در کوانتوم گراویتی از فیزیک مطلق (4 پاسخ)
دو سؤال بنیادین که می تواند اعتبار نسبیت را به چالش بکشد (3 پاسخ)
پارادوکس EPR (0 پاسخ)
طیف پیوسته یا انرژی گسسته؟ (1 پاسخ)
زمین تخت گرایان (169 پاسخ)
انفجار بزرگ (4 پاسخ)
بيگانه ها (13 پاسخ)
معادله حرکت بر روی سطح شیبدار با شتاب ثابت (2 پاسخ)
شکل موج (19 پاسخ)
شدت صوت (2 پاسخ)
حرکت آب در دو نمیکره (4 پاسخ)
کاربرد لیزر در سیستم های هدایت و سنجش (0 پاسخ)
تفاوت وزن یک جسم گرم و یک جسم سرد (22 پاسخ)
زمان برای مسافران هواپیما کندتر می‌گذرد (0 پاسخ)
انفجار خورشید (0 پاسخ)
قانون نسبیت (0 پاسخ)
نمودار سرعت-زمان (3 پاسخ)
چرا آهنربا چوب رو جذب نمیکنه ولی آهن رو جذب میکنه؟ (5 پاسخ)
آيا آهنربا ميدان خود را از دست مي‌دهد؟ (37 پاسخ)
باقي ماندن صدا در محيط؟ (52 پاسخ)
چرا آهنربا دو قطب دارد؟ (4 پاسخ)
تشخيص زودهنگام بيماري‌ها با استفاده از فناوري نانو (3 پاسخ)
خواص نانو سلیسیوم چیست؟ (2 پاسخ)
تصاویر جدیدی از راه شیری ثبت شد (0 پاسخ)
راز آهنربا (1 پاسخ)
چرا دو خط موازی به هم میرسند؟ (19 پاسخ)
آشيل و لاكپشت (37 پاسخ)
برای شعله یک شمع روشن در حال حرکت چه اتفاقی می افتد؟ (0 پاسخ)
ریاضی مثلثات (1 پاسخ)
موتوربدون سوخت+Free Energy (1 پاسخ)
تداخل دو ناظر در سیستم (3 پاسخ)
انهدام نظریه غلظت و حل شبه پارادوکس های نسبیت (45 پاسخ)
سریع ترین زبان برنامه نویسی برای محاسبات عددی (13 پاسخ)
فرمول نسبت انرژی آزاد شده دو زلزله (3 پاسخ)
تفاوت برف و یخ (1 پاسخ)
دیامغناطیس ها و عدم واکنش دو آهنربا (2 پاسخ)
درک بهتر ساختمان منظومه شمسی با کمک وویجرها (0 پاسخ)
آزمایش tone generator (0 پاسخ)
گالری عکس آسمان (647 پاسخ)
3 سوال از جسم صلب (0 پاسخ)
با بازگشت به گذشته اصل عدم قطعیت هایزنبرگ مردود می شود (8 پاسخ)
دمای پلانک، حد بالای دما و سرعت نور (1 پاسخ)
کامپیوتر کوانتمی گوگل، بسیار سریع‌تر از ابرکامپیوترهای موجود (0 پاسخ)
دانشجویان فوتونیک و مهندسی اپتیک و لیزر خود را معرفی کنید (27 پاسخ)
کاربرد پلاسما بین دو میدان الکتریکی (0 پاسخ)
درخواست پیشنهادات شما در مورد بدست آوردن مقدار زیادی الکترون (2 پاسخ)
بازتاب نور و طیف رادیویی (1 پاسخ)
ماشين زمان كي ساخته مي شود؟ (73 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)
اثبات متوازی (1 پاسخ)
درخواست مشاوره از دوستانی که فیزیک خوندن (52 پاسخ)
مقالات فیزیک
چطور یک دروغگو را تشخیص دهیم؟
کشف یک ماهی با صورت انسانی در چین
کشف حیات در مریخ با کمک سنگ‌های استرالیایی
با آگاهی رژیم بگیرید! رژیم‌های غذایی اشتباه چه بلایی بر سر بدن می‌آورند؟
چرا سیاره‌ی ناهید جهنم و زمین دارای حیات است؟
کشف یک آنتی‌بیوتیک جدید
دام کهکشان راه‌شیری برای کوتوله‌ها
چطور بفهمیم آپاندیس داریم ؟
آسپیرین برای آلودگی هوا نیز مفید است؟
اگر قصد پدر شدن دارید الکل را ترک کنید
از گذشته‌ی مریخ چه می‌دانید؟
چگونه مانع از چرب شدن موها شویم؟
سموم صنعتی چه بلایی بر سر نسل‌های آینده‌ی بشر می‌آورد؟
افشای راز ناپدید شدن پستانداران بزرگ
کهکشان آندرومدا چگونه بزرگ شده است؟
چطور از حوادث خانگی پیشگیری کنیم؟
برای نخستین بار؛ تولید گوشت در فضا
نوبل پزشکی ۲۰۱۹ به چه کسانی رسید؟
آیا داشتن حیوان خانگی عمر انسان را افزایش می‌دهد؟
برونشیت چیست؟ و چگونه آن را درمان کنیم؟
رقابت انسان‌ها و آتشفشان‌ها در تولید دی‌اکسیدکربن بیشتر
نقش روده در تنظیم ریتم شبانه‌روزی بدن
مشاهده‌ی دو ستاره‌ی در حال تولد و هَم‌دَم
چطور بر خشم‌مان غلبه کنیم؟
وجود نسبت طلایی در جمجمه‌ی انسان
راهی جدید برای تشخیص ذرات ماده‌ی تاریک
دنباله‌دار زیبایی که هرگز آن‌را با چشم نخواهید دید
دیابت چیست و چطور آن‌را کنترل کنیم؟
تعداد اقمار زحل افزایش یافت
بحران آینده‌ی بشر، تولید گندم است
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
تشابه عجیب برخی سیاره‌های فراخورشیدی با زمین (0+)
مضرات مصرف الکل در بارداری (0+)
این گیاه چگونه از خود سلفی می‌گیرد؟ (0+)
چگونه علائم سرطان سینه را بشناسیم؟ (0+)
راهی موثر در درمان سریع دیسک کمر (0+)
باکیفیت‌ترین تصاویر از ماه ثبت شد (0+)
کشف وسایل جنگی مربوط به عصر برنز (0+)
چطور لکه‌های عمیق را از ظروف جدا کنیم؟ (0+)
ویژگی اعجاب‌انگیز مغز دایناسورهای عظیم‌الجثه (0+)
تابستان امسال رکورد زد (0+)
ایران در بین سردمداران تولید گازهای گلخانه‌ای دنیا (0+)
چطور در زمستان گرم بمانیم؟ (0+)
چرا در پیری کم‌شنوا می‌شویم؟ (0+)
باکتری‌ها چگونه با آنتی‌بیوتیک‌ها می‌جنگند؟ (0+)
سیارک‌ها از چه چیزی تشکیل شده‌اند؟ (0+)
ادامه ...