Bir Nanoteli Germek

Bir Nanoteli Germek, OkuGit.Com - Tarih, Güncel, Kadın, Sağlık, Moda Bilgileri Genel Bloğu

Doktora öğrencisi Hans Tholen, kuantum noktalarının elektron spinini değiştirmenin etkili yollarını araştırdı. Nanotelleri ve biraz ince esnemeyi içerir.

Kuantum noktalarında hapsolmuş elektronların dönüşü, bir kuantum bilgisayar için bir bit olarak kullanılabilir. Doktora adayı Hans Tholen, bir nanoteldeki kuantum noktasını çekici kuvvetlere maruz bırakarak bu dönüşü değiştirmenin mümkün olup olmadığını araştırdı.
Kuantum noktaları, bazı açılardan atomlar gibi davranan yarı iletken malzemeden yapılmış nano parçacıklardır. Örneğin, elektronların kendilerine belirli bir dönüşle bağlanmasına izin verirler – en iyi bir tepenin (saat yönünde veya saatin tersi yönde) dönmesiyle karşılaştırılabilecek ikili bir kuantum özelliği. Bu dönüş, bilgileri depolamak için kullanılabilir, böylece kuantum mekaniğinin kurallarına göre hesaplamalar yapan bir kuantum bilgisayar için bir bit işlevi görür ve belirli görevleri mevcut bilgisayarlardan sonsuza kadar daha yüksek bir hızda gerçekleştirmesine izin verir.PhD adayı Hans Tholen , elektron spininin prensipte manyetik bir alanla manipüle edilebileceğini açıklıyor. Ancak, bu tekniğin dezavantajı, 10 Tesla’ya kadar bir kuvvetle, gerekli yüksek manyetik alanlarla bireysel kuantum noktalarının manipüle edilmesinin mümkün olmamasıdır. Bunun için büyük bir mıknatısa ihtiyacınız var, oysa kuantum noktaları son derece küçük – yaklaşık on nanometre. ” Her bir kuantum noktası için bir manyetik alan yaratmanın neredeyse imkansız olmasının nedeni budur.

Esneme

Bu nedenle doktora araştırmasını Fotonik ve Yarıiletken Nanofizik grubunda yürüten Tholen, aşağı yukarı zıt bir fikirden yola çıktı: manyetik alanı sabit tuttu ve kuantum noktasının tepkisini manyetik alanın değerine ayarlamaya çalıştı. Fizikçi, elektron spini ve bir manyetik alan arasındaki bu etkileşimin, kısmen kuantum noktasının yapıldığı yarı iletken malzemenin belirli özellikleri tarafından belirlendiğini açıklıyor. “Ve bunu mekanik bir gerilimle ayarlayabilirsiniz; kuantum noktasına hafifçe basarak veya uzatarak. ”

Tholen, diğer şeylerin yanı sıra, nanotellerdeki kuantum noktaları – birkaç yüz nanometre çapında ve birkaç mikrometre uzunluğunda küçük sütunlar – üzerinde araştırma yaptı. “Nanotelin büyüme sürecinde farklı bir malzemeden yapılmış bir dilim ekleyerek bu kuantum noktalarını yapabilirsiniz” diye açıklıyor. Nanoteldeki çekme kuvvetini değiştirerek elektron spini ile manyetik alan arasındaki etkileşimin kuvvetini negatiften pozitife değiştirebileceğiniz bir durum arıyorduk. Elektron dönüşlerini değiştirmek için bu gerekli. ”

Quasiparticle

Neyse ki, Tholen’in hesaplamaları, nanotelin uzunlamasına yönündeki kuantum noktasının yüzeyine dik olan manyetik alan bileşeninin bu gereksinimi karşıladığını gösterdi. Aslında, bu durumda bir elektronla etkileşim değil, bir elektronun biraz lazer ışığı kullanılarak daha yüksek bir enerji durumuna getirildikten sonra bıraktığı ‘delik’ ile etkileşim. Doktora adayı, “Bu delik, ters yük ve dönüşe sahip bir elektron gibi davranan bir yarı parçacıktır” diye açıklıyor.

Bununla birlikte, böyle bir teorik tahmin, pratikte doğrulanamazsa, oldukça değersizdir. Bu nedenle Tholen, maruz kaldığı voltaja bağlı olarak küçülen veya genişleyen bir malzeme türü olan piezo adı verilen bir malzeme üzerine bir nanotel yerleştirdi. “Bu, nanoteli ve dolayısıyla kuantum noktasını da yaklaşık yüzde onda bir oranında uzatmamıza izin verdi,” diyor. “Bunu, iki metre yüksekliğindeki bir kriyostatta sıvı helyumla soğutulmuş, süper iletken bir elektromıknatısın merkezine yerleştirdik.”

Daha Büyük Kuvvetler

Elektromıknatısın merkezi şaftından yukarıdan yönlendirdiği lazer ışığını kullanarak bu gerilmenin sonucunu gözlemlemeyi başardı. Oldukça bir görev, ancak doktora adayına göre deneyin sonuçları teorik modellerle mucizevi bir şekilde uyumluydu. “Aslında, o kadar iyi eşleştiler ki aslında oldukça şaşırdık,” diyor gülerek.

Ancak, bu yöntemi bir kuantum bilgisayarda uygulamak mümkün olmadan önce biraz çalışma gerektirecektir. “Uyguladığım esneme miktarı, ilkenin işe yaradığını göstermek için yeterliydi, ancak pratik bir uygulama için daha büyük kuvvetlere ihtiyacınız var.” Bu kuvvetleri bu kadar küçük ölçekte en iyi nasıl üreteceğimizi başkalarının çözmesi gerekir. Doktora öğrencilerinin çoğu gibi, Tholen de bu ay çip makinesi üreticisi ASML için çalışmaya başlayacak.

Kaynak : https://www.wevolver.com/article/stretching-a-nanowire

(Visited 75 times, 1 visits today)
Admin

Admin

Yorum Yazabilirsiniz

%d blogcu bunu beğendi: