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
مشاوره رایگان تحصیلی
ویدیو کلیپ علمی
محک
● 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 :
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
زمین تخت گرایان (144 پاسخ)
سوال درباره حرکت نسبیتی (16 پاسخ)
طولِ موجِ پرتوی بازتابی از آینه ی شتابدار (سوالی نسبیتی) (90 پاسخ)
نیروی پنجم؟ (0 پاسخ)
مرز فیزیک کوانتوم کجاست؟ (13 پاسخ)
محاسبه گشتاور مورد نیاز بلند کردن جسم (1 پاسخ)
شبیه سازی رنگ آبی آب دریا (0 پاسخ)
کتاب ماجراجویی های فیزیکدان قرن بیستم (4 پاسخ)
درخواست مشاوره از دوستانی که فیزیک خوندن (50 پاسخ)
چرا الکترون روی هسته سقوط نمیکند؟ (15 پاسخ)
درخواست معرفی منابع آموزشی جهت یادگیری برخی محاسبات (5 پاسخ)
محاسبه طول یک رول کاغذ به ضخامت و شعاع مشخص (1 پاسخ)
فاصله ی بین نقاطِ شتابدار از دیدِ ناظران لَخت (سوالی نسبیتی) (79 پاسخ)
نوسانات کوانتومی (6 پاسخ)
سوالی پیش پا افتاده در تداخل ویرانگر دو موج نور (7 پاسخ)
نظر غالب در رابطه با انبساط کیهان چیست؟ (0 پاسخ)
نظریه گرانش حرکتی و اثبات کامل آن بر اساس نظریه نسبیت عمومی (9 پاسخ)
گالری عکس آسمان (645 پاسخ)
ضرایب پتانسیل (3 پاسخ)
روش فدیف (انجام محاسبات چند جسمی) (0 پاسخ)
آیا زمان بردار است؟ (چون جهت دارد: از گذشته رو به آینده) (19 پاسخ)
نگاهی نو به زمان (33 پاسخ)
تفاوت نیرو با انرژی چیست؟ (26 پاسخ)
توضیح چرایی انحراف جزئی سیاره عطارد از مدار خودش (3 پاسخ)
پیش بینی آینده ساختار کیهان بر اساس نظریه گرانش حرکتی (1 پاسخ)
نیروی الکتروگراویتی (3 پاسخ)
علت چرخش الکترون چیست؟ (13 پاسخ)
ساده ترین بیان برای منشاء گرانش (18 پاسخ)
پیش بینی چرخش خودکار کهکشان ها (0 پاسخ)
معرفی سه ساختار اصلی برای پایداری کهکشان ها (0 پاسخ)
توضیح کامل درباره ماهیت ماده تاریک بر اساس نظریه گرانش حرکتی (0 پاسخ)
توضیح کامل درباره ماهیت انرژی تاریک بر اساس نظریه گرانش حرکت (0 پاسخ)
کتاب فیزیک آینده (2 پاسخ)
جنس ذره برخورد کننده (5 پاسخ)
وجود قید در ترکیب (7 پاسخ)
چرخش به دور درخت با سرعت نور (18 پاسخ)
نیروی گرانش از کجا پدید می آید منشا آن چیست؟ (40 پاسخ)
جنس زمان از چیست؟ اصلا زمان چیست؟ (225 پاسخ)
علیت (16 پاسخ)
فعالیت نوری (2 پاسخ)
منظور هاوكينگ از به وجود آمدن جهان از هیچ چیست؟ (15 پاسخ)
زمان در مکانیک کوانتومی (3 پاسخ)
مدار RLC (1 پاسخ)
نور و میدان مغناطیسی (1 پاسخ)
تعریف فاصله در نسبیت و سازگاری نسبیت عام با مکانیک نیوتونی (20 پاسخ)
پایان نظریۀ نسبیت اینشین به تمام جهان اعلام می شود (10 پاسخ)
کهن‌ترین مولکول کیهان در فضا کشف شد! (0 پاسخ)
پایان نسبیت اینشتین با حل دقیق معادلات خود او ( فیزیک مطلق) (29 پاسخ)
اثبات حیرت آور فیزیک مطلق بر اثر سیارات روی سینگال های زمینی (17 پاسخ)
انفجار فیزیک توسط عدم برابری بار الکتریکی الکترون و پروتون (5 پاسخ)
نانوتکنولوژی و کاربردهای آن (1 پاسخ)
نسبیت، انرژی و ماده (2 پاسخ)
قانون فاراده (1 پاسخ)
هسته درونی عطارد جامد است (0 پاسخ)
آیا عینک‌های فوتوکرومیک هم جزو مواد هوشمند هستند؟ (0 پاسخ)
نسبیت در سرعت زاویه ای (6 پاسخ)
حرکت ذره باردار در دو میدان (4 پاسخ)
نخستین مریخ‌لرزه ثبت شد! (0 پاسخ)
بسط تیلور (6 پاسخ)
مشکل دهم ثانیه تایمر (15 پاسخ)
مقالات فیزیک
بدون برش دی‌ان‌ای می‌توان ژنوم را تغییر داد!
خواب نامناسب چه بلایی به‌سر جمجمه می‌آورد؟
پرتوی‌های کیهانی عامل اصلی فرگشت
جاسوسی از یخچال‌های طبیعی هیمالیا
احتمال برگرداندن چه‌جور کیف‌پول گم‌شده‌ای بیشتر است؟
اسرار زندگی کروکودیل‌های باستانی فاش شد
کشف منشاء یک انفجار رادیویی
معجزه‌ی هوش‌مصنوعی در بخش پزشکی
شناسایی سلولی ضدآلرژی
چگونه یک سیاره متولد می‌شود؟
درمانی سریع برای اضافه وزن شدید
حافظه‌ی کامپیوترهای آینده را بشناسیم!
میکروب‌هایی که داروهای ما را می‌خورند
شگفتیِ انفجارهای گاما
در مرکز کهکشان راه‌شیری چه خبر است؟
حفره‌های اسرارآمیز دریای جنوبگان
گونه‌های مختلف نهنگ با هم جفتگیری می‌کنند!
نگاهی به اعماق کهکشانی از خوشه‌ی سنبله
آغاز عصر جدید زمین‌شناسی
حلقه‌های اسرارآمیز سیاره‌ی اورانوس
بگذارید بچه‌ها خاک بازی کنند!
مسابقه‌ی علمی شماره‌ی سی و یک
کشف کرمی که سنگ‌ می‌خورد!
دلیلی برای خشکی سرخرگ‌ها
ابرهای مریخ چگونه به‌وجود می‌آیند؟
رابطه‌ی رشد جنگل‌ها و تغییرات اقلیمی
این کهکشان بیضوی، مملو از ماده‌ی تاریک است
ساخت یخچال‌هایی در مقیاس کوانتومی
نظریه‌ای که نگاه ما به ماده‌ی تاریک را تغییر داد
ضرورت بازگشت انسان به ماه
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
چرا دندان‌های این ماهی شفاف است؟ (0+)
محل اصابت شهاب‌سنگ در اسکاتلند (0+)
منشاء شیشه‌های باستانی چیست؟ (0+)
تاثیر مخرب کم‌خوابی بر بدن (0+)
سیبری سکونت‌گاهی خوش آب‌وهوا خواهد شد (0+)
آشکارسازی مرز پلاسمای کیهانی (0+)
ابتدا سیاه‌چاله‌ها بوده‌اند یا کهکشان‌ها؟ (0+)
گوشتخوارترین گیاه جهان (0+)
چرا بچه‌ی انسان دیرتر از بچه‌ی پستانداران دیگر رشد می‌کند؟ (0+)
عمر حلقه‌های زحل چقدر است؟ (0+)
ویرایش دی‌ان‌ای در فضا (0+)
چربی بدن شما را افسرده می‌کند (0+)
کشف دو سیاره‌ی زمین‌مانند در نزدیکی منظومه‌ی شمسی (0+)
چرا سگ‌ها بیشتر کودکان را گاز می‌گیرند؟ (0+)
مرسدس، قوانین فیزیک را دگرگون کرد! (0+)
ادامه ...