Prvi put viđen je spin elektrona u atomu. Ovo bi otkriće moglo potaknuti daljnji razvoj magnetskih uređaja za pohranu informacija u nano dimenzijama.
Znanstvenici ističu kako bi nove tehnologije na području spintronike mogle zamijeniti konvencionalnu elektroniku. U odnosu na elektroničke uređaje, tehnički napredni spintronički uređaji i računala bili bi brži, manji i učinkovitiji. Unatoč svemu navedenom, nitko dosad nije zapravo vidio spin elektrona u nekom atomu. Spin je kvantno-mehaničko svojstvo elektrona. U istraživanju koje je 25. travnja objavljeno u znanstvenom časopisu Nature Nanotechnology, u rubrici Advance Online Publication, fizičari sa Sveučilišta Ohio i Sveučilišta u Hamburgu prezentirali su prve slike spina u akciji.
Posebna oprema
Znanstvenici su koristili posebno izrađene mikroskope. Vrh takvih mikroskopa bio je presvučen željezom, a služi za manipulaciju kobaltovih atoma smještenih na pločici od mangana. Pomoću mikroskopije skeniranja učinka tuneliranja, tim je razmjestio pojedine kobaltove atome na površini. Zbog toga su mogli utjecati na usmjerenost elektronskog spina. Slike koje su znanstvenici uspjeli dobiti pokazuju atome kao zasebne izbočine u slučaju kada je spin bio usmjeren prema gore, a kada je spin bio usmjeren prema dolje, atomi izgledaju kao dvostruke izbočine jednake visine.
Ovo istraživanje sugerira novu mogućnost promatranja i manipulacije spinom. Otkriće bi moglo imati jak utjecaj na budući razvoj i primjenu nano magnetskih uređaja za pohranu informacija, kvantnih računala te spintroničkih uređaja. “Različita usmjerenja spina mogu značiti različita stanja pohrane podataka”, objašnjava Saw-Wai Hla, gost predavač fizike i astronomije na Institutu za kvantne pojave pri Sveučilištu Ohio te jedan od vodećih znanstvenika u istraživanju. “Memorijske komponente suvremenih računala sastoje se od desetaka tisuća atoma. Možda bismo, u budućnosti, mogli koristiti samo jedan atom, što bi povećalo snagu računala čak nekoliko tisuća puta. Za razliku od elektroničkih uređaja, koji se zagrijavaju, kod spintroničkih uređaja se očekuje mnogo manji rasap energije.
Svi su pokusi izvedeni u ultrajakom vakuumu, uz tekući helij te pri jako niskim temperaturama (10 K). Ova će se tehnologija moći iskoristiti za proizvodnju tvrdih diskova tek kada znanstvenici uspiju izvesti istu stvar na sobnoj temperaturi. “Ipak, ova studija predlaže i put za primjenu”, navodi Andre Kubetzka sa Sveučilišta u Hamburgu, ujedno i vodeći autor istraživanja. Za vizualizaciju usmjerenja spina, tim nije samo koristio nove tehnike već i podlogu od mangana čiji je spin omogućio znanstvenicima manipulaciju ciljanog spina, onog kod kobaltovih atoma. “Kombinacija manipulacije atomima te osjetljivost spina otvara novu perspektivu na području izrade struktura atomskih dimenzija te istraživanje magnetskih svojstava takvih struktura”, ističe Kubetzka. Slike elektronskog spina mogu se pogledati na ovoj web stranici.
Izvor: Ohio University
