声子,马侬姑娘,自旋波理论及其应用

介绍

原子物理学的奇妙的世界是一种景观充满神奇的属性和复杂的动力学是一个挑战,即使是最有经验的物理学家。有很多因素要考虑分子世界中的对象之间的交互,收集任何有意义的是一个令人望而生畏的前景。所以帮助我们理解,让我们看一看声子的有趣的性质和磁振子及其旋转波之间的关系。哦,是的,真正的在这里,人。

声子和磁振子

声子的粒子引起的一组行为的振动行为就像一个粒子穿过我们的系统,将能量转移辊上。这是一种集体行为,更短的频率范围给热导电性能和长范围导致噪音(这个名字从何而来,留声机是一个希腊单词声音)。这振动移情是特别相关的在我有一个普通的晶体结构,允许一个统一的声子来培养。否则,我们的声子波长变得混乱,难以制定。马侬姑娘,另一方面,是由于电子自旋方向的变化引起的内部,影响材料的磁性(因此magnet-like前缀词)。如果从上空俯瞰,我会看到旋转的旋转周期改变,创建一个波状的效果(金、烛台、大学)。

自旋波理论

来描述磁振子和声子的行为,科学家们开发了自旋波理论。,声子,马侬姑娘应该,抑制谐波频率随着时间的推移,成为谐波。这意味着两个互不影响,如果他们做了,那么我们将没有接近我们的谐波行为的行为,因此我们称之为线性自旋波理论。如果两个影响,那么有趣的动力将会出现。这将是自旋耦合波理论,这将是更复杂的处理。首先,给出正确的频率与声子的相互作用和磁振子将允许phonon-to-magnon转换波长(金)下降。

发现的边界

重要的是要看到这些分子振动的影响,尤其是晶体,他们的影响力是最多产的。这是因为常规材料的结构像一个巨大的谐振器。果然,声子和磁振子都可以相互影响,产生复杂的模式耦合理论预测。算出来,科学家们从IBS看着(Y, Lu) MnO3晶体原子和分子运动由于中子非弹性散射。从本质上讲,他们把中性粒子,并影响他们的材料,记录结果。和线性自旋波理论无法解释的结果,但一个耦合模型伟大的工作。有趣的是,这种行为只存在于某些材料”特殊三角形的原子结构。“其他材料做遵循线性模型,但就这两者之间的过渡的希望仍有待观察生成行为命令(如上)。

逻辑门

旋转波的一个领域可能会有潜在的影响是与逻辑门、现代电子学的基石。如名称所暗示的,他们就像数学中使用的逻辑运算符,并提供一个关键的一步在决定信息的途径。但作为一个电子天平,正常我们使用组件变得越来越难以缩小。进入研究由德国研究基金会和InSpin IMEC,已开发了一种逻辑门的自旋波版本称为多数Yttrium-Iron-Garnet门。它利用磁振子属性,而不是当前,振动被用来改变输入的值将发生逻辑门之间的干扰波。基于相互作用波的振幅和相位,该逻辑门给出它的一个二进制值在一个预先确定的波。具有讽刺意味的是,这门可能表现得更好,因为波的传播速度比传统的电流,加上减少噪音的能力可以提高门的性能(专业)。

然而,并不是所有的潜在使用马侬姑娘了。传统上,磁性氧化物提供大量的噪音马侬姑娘穿越,限制了其使用。这是不幸的,因为使用这些材料在电路的好处包括更低的温度(因为波而不是电子正在处理),低损耗的能量(类似的推理),并且可以进一步的传播。马侬姑娘时的噪音产生转移,有时残余波干涉。但是研究者从丰桥大学的自旋电子集团技术发现通过添加一层薄薄的黄金到yttrium-iron-garnet减少噪音根据其位置附近的转移点和薄的金层的长度。它允许消除影响,允许转让融入得足够好,防止干扰的发生(Ito)。

马侬姑娘自旋电子学

希望我们的介绍马侬姑娘已明确表示,自旋是一种信息系统。试图利用这种加工需要提出自旋电子学领域,和磁振子的前沿是携带信息的方式通过自旋状态,允许更多的国家要比仅仅通过一个简单的电子。我们已经证明了磁振子的逻辑方面这不该是一个巨大的飞跃。发展的另一个这样的发展步骤来了一个磁振子自旋阀结构,它允许一个磁振子自由旅行或减少“根据磁自旋阀的配置。“这是证明了一个团队从约翰内斯古腾堡德国美因茨大学和康斯坦茨大学以及仙台东北大学,日本。在一起,他们建造了一个阀与钇铁石榴石材料分层/首席运营官/ Co。微波发送到钇铁石榴石层时,磁场被创建,派了一个磁振子自旋电流首席运营官层,最后提供的公司转换从自旋电流电流通过一个逆自旋霍尔效应。是的。不是物理非常变态的?(Giegerich)

圆双折射

我很少听到讲了一个有趣的物理概念是定向优先光子晶体内运动。的安排内部的分子材料受到外部磁场,法拉第效应扎根极化光穿过晶体,导致一个旋转,圆周运动方向的极化。光子向左移动会影响不同的比。原来,我们也可以运用圆双折射马侬姑娘,这绝对是磁场容易受到操纵。如果我们有一个反铁磁性的材料(磁自旋方向交替)正确的晶体对称性,我们可以得到单向的磁子也将遵循方向性偏好在光子圆双折射(佐藤)。

声子隧道

热传递是基本足够在宏观层面上但是在纳米呢?不是一切都在和另一个允许传导发生身体接触,一直也没有一个可行的方式对我们的辐射接触,但我们仍然看到热传递发生在这个级别。工作由麻省理工学院、俄克拉荷马大学和罗格斯大学显示了一个令人惊讶的元素是在起作用:声子隧道subnanometer大小。你们中的一些人可能会想,这怎么可能因为声子是集体行为内部一个材料。事实证明,电磁场在这个规模允许我们的声子在短隧道其他材料,使声子继续(朱)。

声子振动热量

这纳米冷却产生有趣的热性能可以吗?取决于材料的组成中,声子是穿越的。我们需要一些规律性像水晶,我们需要一定的原子属性和外部字段有利于声子的存在。的声子结构的位置也很重要,对室内声子将比外部的影响不同。团队核物理研究所的波兰科学院,卡尔斯鲁厄理工学院和欧洲同步加速器在格勒诺布尔看着EuSi2振动,研究了晶体结构。这看起来像12硅捕获铕原子。当独立的晶体是在接触振动硅胶片,外观部分振实比室内的不同主要是由于tetrahedronal对称影响声子的方向。这提供了有趣的方式在一些非常规的手段(Piekarz)散热。

声子激光

我们可以改变我们的声子基于结果的道路。我们可以把它进一步创建所需的属性的声子来源?进入声子激光器,使用光学谐振器创建的光子频率差异匹配身体的频率振动,根据局域网工作杨在工程和应用科学学院。这将创建一个共振渗透声子的包。这个关系可以进一步用于科学目的如何还有待观察(杰斐逊)。

作品的引用

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