مشاوره رایگان تحصیلی
منو

کنترل جریان الکتریکی با اسپین هسته

+ 56
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

+ 56
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
Zero (1 پاسخ)
عبور از افق رویدادِ یک سیاهچاله (2 پاسخ)
ایا میدان هیگز نوسانی است؟ (0 پاسخ)
موتور بدون سوخت+Free Energy (11 پاسخ)
میدان مغناطیس زمین و تولید نیروی برق( طرحی جالب) (21 پاسخ)
آیا انرژی جرم دارد ؟ (31 پاسخ)
شعاع شوارتزشیلد و نقطه ی تکینگی (17 پاسخ)
سوال وزنه و فنر (0 پاسخ)
علت عبور نور مریی از شیشه سربی بر خلاف گاما (26 پاسخ)
سوال در مورد اصطکاک (29 پاسخ)
حدس گلادباخ (80 پاسخ)
تکنیک حل معادله (4 پاسخ)
برای سفر انسان به مریخ، چه امکاناتی لازم است و این سفر چه مد (1 پاسخ)
مختصات رئوس مربع ها چگونه بدست می آید؟ (4 پاسخ)
جلوگیری از انتشار میدان مغناطیسی (9 پاسخ)
چرا پروتون سبکتر از کوارک است؟ (4 پاسخ)
آزمایش لوله پرتو کاتدی (20 پاسخ)
سفر در زمان با خواب مصنوعی (0 پاسخ)
پارادوکس EPR (8 پاسخ)
تناقض در دو جنبه اصل نسبیت؟ (29 پاسخ)
چرا آهنربا چوب رو جذب نمیکنه ولی آهن رو جذب میکنه؟ (13 پاسخ)
آهنربای النیکو (1 پاسخ)
چطور میتونم خلاء درست کنم؟! (8 پاسخ)
تیر رعد و برق (6 پاسخ)
کرم‌چاله چیست؟ (0 پاسخ)
آیا بشقاب پرنده ها وجود دارند؟ (0 پاسخ)
چرا سیارات چشمک نمی زنند؟ (0 پاسخ)
آیا فضا منحنی است؟ (0 پاسخ)
درخواست پیشنهادات شما در مورد بدست آوردن مقدار زیادی الکترون (3 پاسخ)
فرمول بسیار ساده تخمین فاصله ماهواره از زمین (0 پاسخ)
نیروی گرانش از کجا پدید می آید منشا آن چیست؟ (46 پاسخ)
موشک کاغذی با کاغذ آچار (0 پاسخ)
زنون هگزا فلوراید؟ استدلالش چیه؟ (0 پاسخ)
آب رو بدون انر‌ژي به بالا هدايت كردن (34 پاسخ)
نظریه گرانش حرکتی (51 پاسخ)
تلپورت یا انتقال آنی در فضا (1 پاسخ)
مساله ساده در «دقت اندازه گیری» (2 پاسخ)
عدد بعدی را بیابید (10 پاسخ)
جزوه لیزر پیشرفته 1 (0 پاسخ)
آيا آهنربا ميدان خود را از دست مي‌دهد؟ (38 پاسخ)
طول پلانک (14 پاسخ)
زمین تخت گرایان (183 پاسخ)
سیاهچاله (2 پاسخ)
جهت مولکول‌های مغناطیسی در یک قطعه آهنی و یک آهنربا (1 پاسخ)
دو سؤال بنیادین که می تواند اعتبار نسبیت را به چالش بکشد (26 پاسخ)
منظور معادله E=mc2 چیه؟! (6 پاسخ)
چرخش به دور درخت با سرعت نور (21 پاسخ)
كدومتون درك درستي از كوانتوم داريد؟ (69 پاسخ)
آونگ پوشه خونف (2 پاسخ)
سوال جواب بده و بپرس (509 پاسخ)
جـنـگنـده ها و اســلحــه های بــرتــر (107 پاسخ)
برانگیخته شدن الکترون (3 پاسخ)
نظریه انتهای فضا (29 پاسخ)
ضد جاذبه (4 پاسخ)
معادله حرکت بر روی سطح شیبدار با شتاب ثابت (3 پاسخ)
مقاله ای حیرت اور دیگر در کوانتوم گراویتی از فیزیک مطلق (17 پاسخ)
جنس فضا زمان از چیست؟ (26 پاسخ)
ماشين زمان كي ساخته مي شود؟ (76 پاسخ)
قانون دوم ترمودینامیک در فرایند هم‌دما (0 پاسخ)
اثر هال کوانتومی (0 پاسخ)
مقالات فیزیک
اختراع دستگاهی برای زنده نگه داشتن کبد در خارج بدن
چگونه درختان می‌توانند هزاران سال عمر کنند؟
اتمسفر مریخ نَشتی دارد
چطور در مصرف بنزین صرفه‌جویی کنیم؟
جایگزین ورزش پیدا شد؟
کشف ساختاری جدید و عجیب در کهکشان راه‌شیری
کشف راهی جدید برای افزایش طول عمر
کیست تخمدان چیست و چگونه آن را درمان کنیم؟
چرا هر ساله واکسن‌ جدیدی برای آنفلوآنزا ساخته می‌شود؟
نگاهی دقیق‌ به لایه‌های نازک یخ
کشف ژنوم مار کبرای هندی چه اهمیتی دارد؟
چطور طلای اصل را از تقلبی تشخیص دهیم؟
نوشیدن منظم چای چه تاثیری بر روی قلب دارد؟
تماشای کهکشانی زیبا به‌یاد خاندان هرشل
از اثر گلخانه‌ای چه می‌دانید؟
چگونه از هموروئید خلاص شویم؟
دلیل گوناگونی زیستی موجود بر روی زمین چیست؟
با پیشرفته‌ترین ربات جهان آشنا شوید؛ اطلس
صدای مریخ‌لرزه چگونه است؟
چطور با وسواس فکری مقابله کنیم؟
کشف سه اَبَرسیاه‌چاله‌ی غیرعادی
خواب انسان‌ها چه تفاوتی با هم دارد؟
کشفی حیرت‌انگیز در زیر قطب جنوب
شباهت شگفت‌آور زمین و مریخ
چه چیزی باعث انقراض حیوانات در عصر یخبندان شد؟
روشی جدید و موثر برای پاکسازی آلودگی هوا
چطور گوشی موبایل در آب افتاده را نجات دهیم؟
آیا انسان‌ها، باعث انقراض پنگوئن‌ها هم می‌شوند؟
چه چیزی بخوریم تا سلامت قلبمان حفظ شود؟
بزرگترین تاثیر آتش‌سوزی جنگل‌ها برای زمین
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
سلفی جدیدی از مریخ‌پیمای کنجکاوی (0+)
بلندترین صدای پرندگان متعلق به کدام پرنده است؟ (0+)
پروتئینی که بر روی طول عمر انسان اثر می‌گذارد (0+)
تغییر ساعت فصلی چگونه بر روی سلامتی ما تاثیر می‌گذارد؟ (0+)
فرگشت گیاهان و منشاء گونه‌های مختلف آن‌ها (0+)
ویجر ۲ به فضای میان‌ستاره‌ای رسیده است (0+)
چطور یک بچه‌ی باهوش پرورش دهیم؟ (0+)
کاسه‌ی توالتی که به کمک مصرف آب می‌آید (0+)
چرا باید نوشیدن قهوه را به یک عادت روزانه تبدیل کنیم؟ (0+)
آیا فعالیت‌های خورشید، نگران‌کننده است؟ (0+)
چطور سنگ کلیه را دفع کنیم؟ (0+)
هوش‌مصنوعی چقدر منصفانه عمل می‌کند؟ (0+)
موسیقی زبانی جهانی است (0+)
رصد برخورد دو کهکشان در اعماق کیهان (0+)
چگونه بوی بدن را ازبین ببریم؟ (0+)
ادامه ...