Materjalianalüüsi uus pööre

TSUKUBA, Jaapan, 17. aprill 2024 – (ACN Newswire) – Jaapani riikliku materjaliteaduse instituudi teadlased Koichiro Yaji ja Shunsuke Tsuda on arenenud täiustatud tüüpi mikroskoop, mis suudab visualiseerida materjalide elektronide pöörlemisolekute põhiaspekte. Elektronide kvantmehaaniline omadus, mida nimetatakse spiniks, on keerulisem kui meie igapäevamaailma objektide spin, kuid on sellega seotud kui elektroni nurkimpulsi mõõt. Elektronide pöörlemisolekud võivad oluliselt mõjutada nende materjalide elektroonilist ja magnetilist käitumist.

Yaji ja Tsuda välja töötatud tehnoloogiat tuntakse kujutise tüüpi spin-lahutusega fotoemissioonimikroskoopia (iSPEM) nime all. See kasutab valguse interaktsiooni materjalis olevate elektronidega, et tuvastada elektronide spinnide suhteline joondumine. See on eriti keskendunud elektronide spinni polarisatsioonile - määrale, mil määral elektronide spinnid on ühiselt joondatud kindlas suunas.

Meeskonna iSPEM masin koosneb kolmest omavahel ühendatud ülikõrge vaakumkambrist proovi ettevalmistamiseks ja analüüsimiseks. Elektronid eralduvad proovist valgusenergiat neelates, kiirendatakse läbi aparaadi ja seejärel analüüsitakse spin-filtrikristallidega suhtlemisel. Tulemused kuvatakse piltidena, mida eksperdid saavad kasutada, et koguda vajalikku teavet proovi elektronide pöörlemisolekute kohta.

„Võrreldes tavaliste masinatega parandab meie iSPEM-masin andmehõive efektiivsust drastiliselt kümne tuhande korra võrra ning ruumilise eraldusvõime paranemist enam kui kümnekordselt,“ ütleb Yaji. "See pakub tohutuid võimalusi mikroskoopiliste materjalide ja seadmete elektroonilise struktuuri iseloomustamiseks varem ligipääsmatutel tasemetel submikromeetrilises piirkonnas."

See edusamm võib edendada elektronide spin-olekute kasutamise parandamist infotöötluses ja muudes elektroonilistes seadmetes, mis on osa kiiresti arenevast valdkonnast, mida nimetatakse spintroonikaks. Spintroonikarakendustes kasutatakse lisaks traditsioonilisele elektrilaengu kasutamisele ka teabe salvestamiseks ja töötlemiseks elektronide pöörlemisolekut.

"See võib viia energiatõhusamate ja kiiremate elektrooniliste seadmete, sealhulgas kvantarvutite loomiseni," ütleb Yaji. Kvantmehaanilise käitumise peensuste rakendamine andmetöötlusele on arvutusvõimsuste teisele tasemele viimise esirinnas, kuid siiani on enamik edusamme piirdunud pigem salapäraste demonstratsioonide kui praktiliste rakendustega. Elektronide spinni mõistmise, juhtimise ja visualiseerimise omandamine võib olla märkimisväärne samm edasi.

"Nüüd kavatseme kasutada oma masinat, et uurida võimalusi uue põlvkonna elektronide spin-põhiste seadmete väljatöötamiseks, sest see võimaldab meil uurida väikeste ja struktuurselt keerukate näidiste omadusi, mis olid varem vaate eest varjatud, " lõpetab Yaji.

Lisateavet
Nimi: Koichiro Yaji
Riiklik Materjaliteaduse Instituut
E-mail: yaji.koichiro@nims.go.jp 

Paber: https://doi.org/10.1080/27660400.2024.2328206

Teave täiustatud materjalide teaduse ja tehnoloogia kohta: meetodid (STAM-M)

STAM Methods on arenenud materjalide teaduse ja tehnoloogia (STAM) avatud juurdepääsuga sõsarajakiri, mis keskendub esilekerkivatele meetoditele ja tööriistadele materjalide arendamise parandamiseks ja/või kiirendamiseks, nagu metoodika, seadmed, mõõteriistad, modelleerimine, kõrgläbilaskvad andmed. kogumine, materjalide/protsesside informaatika, andmebaasid ja programmeerimine. https://www.tandfonline.com/STAM-M 

Dr Yasufumi Nakamichi
STAM-i kirjastuse direktor
E-mail: NAKAMICHI.Yasufumi@nims.go.jp 

Pressiteade, mida levitab Asia Research News arenenud materjalide teaduse ja tehnoloogia jaoks.

Teema: pressiteate kokkuvõte

Allikas: Täiustatud materjalide teadus ja tehnoloogia
Sektorid: Teadus ja nanotehnoloogia

https://www.acnnewswire.com

Asia Corporate News Networkist

Autoriõigus © 2024 ACN Newswire. Kõik õigused kaitstud. Aasia ettevõtteuudiste võrgustiku osakond.

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• PlatoData.Network Vertikaalne generatiivne Ai. Jõustage ennast. Juurdepääs siia.
• PlatoAiStream. Web3 luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• PlatoESG. Süsinik, CleanTech, Energia, Keskkond päikeseenergia, Jäätmekäitluse. Juurdepääs siia.
• PlatoTervis. Biotehnoloogia ja kliiniliste uuringute luureandmed. Juurdepääs siia.
• Allikas: https://www.acnnewswire.com/press-release/english/90325/