Физикам впервые удалось получить «изображение» спина атома

Хотя ученые говорят, что спинтроника обещает превзойти стандартную электронику в построении следующего поколения более быстрых, меньших и эффективных компьютеров и высокотехнологических устройств, никто из них реально не видел спина в индивидуальных атомах. И вот физики из Университета штата Огайо и Гамбургского университета в Германии представили первые «изображения» спина в действии.

Для этого исследователи построили специально разработанный микроскоп с покрытым железом зондом, чтобы манипулировать атомами кобальта на пластинке марганца. Посредством сканирующего туннельного микроскопа команда изменила положения атомов кобальта на поверхности, что вызвало изменение направления спинов электронов. Изображения, захваченные учеными, показали, что атомы появлялись как единственное выпячивание, если спины были направлены вверх, и как два выпячивания, если спины были направлены вниз.

Изучение наводит на мысль, что ученые могут наблюдать и манипулировать спином, открытие, которое может повлиять на будущее развитие наномасштабных магнитных устройств хранения, квантовых компьютеров и спинтронных устройств.

«Разные направления спинов может обозначать разные состояния для устройства хранения, - говорит Соу-Вай Хла (Saw-Wai Hla), адъюнкт-профессор физики и астрономии Университета штат Огайо. – Устройства памяти современных компьютеров включают десятки тысяч атомов. В будущем нам удастся использовать один атом и в тысячи раз увеличить вычислительную мощность компьютеров».

Эксперимент был проведен в сверхвысоком вакууме при температуре 10°К, достигнутой с помощью жидкого гелия. Поэтому, для использования в компьютерах и других электронных устройствах, эксперимент необходимо выполнить при комнатной температуре.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365