چرخشی جدید در تجزیه و تحلیل مواد

تسوکوبا، ژاپن، 17 آوریل 2024 – (ACN Newswire) – محققین کویچیرو یاجی و شونسوکه تسودا در موسسه ملی علوم مواد در ژاپن توسعه یک نوع میکروسکوپ بهبود یافته که می تواند جنبه های کلیدی حالات اسپین الکترون را در مواد تجسم کند. خاصیت مکانیکی کوانتومی الکترون‌ها به نام اسپین پیچیده‌تر از اسپین اجسام در دنیای روزمره ما است، اما به عنوان اندازه‌گیری تکانه زاویه‌ای الکترون با آن مرتبط است. حالت‌های اسپین الکترون‌ها می‌تواند تأثیر قابل‌توجهی بر رفتار الکترونیکی و مغناطیسی موادی که بخشی از آنها هستند داشته باشد.

فناوری توسعه یافته توسط Yaji و Tsuda به عنوان میکروسکوپ انتشار نوری با تفکیک چرخشی نوع تصویربرداری (iSPEM) شناخته می شود. از برهمکنش نور با الکترون‌های موجود در یک ماده برای تشخیص هم‌ترازی نسبی اسپین‌های الکترون استفاده می‌کند. این به ویژه بر قطبش اسپین الکترون متمرکز است - میزانی که اسپین های الکترون در یک جهت خاص در یک راستا قرار می گیرند.

دستگاه iSPEM این تیم شامل سه محفظه خلاء فوق‌العاده بالا برای تهیه و تجزیه و تحلیل نمونه است. الکترون ها با جذب انرژی نور از نمونه ساطع می شوند، از طریق دستگاه شتاب می گیرند و سپس با برهمکنش با کریستال فیلتر اسپین آنالیز می شوند. نتایج به‌عنوان تصاویری نمایش داده می‌شوند که کارشناسان می‌توانند از آنها برای جمع‌آوری اطلاعات لازم در مورد حالت‌های اسپین الکترون در نمونه استفاده کنند.

Yaji می‌گوید: «در مقایسه با ماشین‌های معمولی، دستگاه iSPEM ما راندمان جمع‌آوری داده‌ها را ده هزار برابر با بهبود بیش از ده برابری در وضوح فضایی به‌شدت بهبود می‌بخشد. این فرصت‌های فوق‌العاده‌ای را برای توصیف ساختار الکترونیکی مواد و دستگاه‌های میکروسکوپی در سطوحی که قبلاً در منطقه زیر میکرومتر غیرقابل دسترس بود، ارائه می‌دهد.

این پیشرفت می‌تواند پیشرفت‌هایی را در استفاده از حالت‌های اسپین الکترون در پردازش اطلاعات و سایر دستگاه‌های الکترونیکی، به‌عنوان بخشی از حوزه‌ای که به‌سرعت در حال توسعه نامیده می‌شود، افزایش دهد. در کاربردهای اسپینترونیک، حالت اسپین الکترون ها علاوه بر استفاده سنتی از بار الکتریکی، برای ذخیره و پردازش اطلاعات نیز استفاده می شود.

یاجی می‌گوید: «این می‌تواند به دستگاه‌های الکترونیکی با انرژی کارآمدتر و سریع‌تر، از جمله رایانه‌های کوانتومی منجر شود». به کارگیری ظرافت های رفتار مکانیک کوانتومی در محاسبات در خط مقدم تلاش ها برای رساندن قدرت های محاسباتی به سطح دیگری است، اما تاکنون بیشتر پیشرفت ها به جای کاربردهای عملی به نمایش های محرمانه محدود شده است. تسلط بر درک، کنترل و تجسم اسپین الکترون می تواند گام مهمی به جلو باشد.

یاجی در پایان می‌گوید: «اکنون قصد داریم از دستگاه خود برای بررسی احتمالات توسعه نسل جدیدی از دستگاه‌های مبتنی بر اسپین الکترون استفاده کنیم، زیرا به ما اجازه می‌دهد تا ویژگی‌های نمونه‌های کوچک و ساختاری پیچیده‌ای را که قبلاً از دید پنهان شده بودند، بررسی کنیم.

اطلاعات بیشتر
نام: کویچیرو یاجی
موسسه ملی علوم مواد
ایمیل yaji.koichiro@nims.go.jp 

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

درباره علم و فناوری مواد پیشرفته: روش‌ها (STAM-M)

STAM Methods یک مجله خواهر با دسترسی آزاد علوم و فناوری مواد پیشرفته (STAM) است و بر روش‌ها و ابزارهای اضطراری برای بهبود و/یا تسریع پیشرفت مواد، مانند روش‌شناسی، دستگاه‌ها، ابزار دقیق، مدل‌سازی، داده‌های پرطرفدار تمرکز دارد. مجموعه، انفورماتیک مواد/فرآیند، پایگاه های داده و برنامه نویسی. https://www.tandfonline.com/STAM-M 

دکتر یاسوفی ناکامیچی
مدیر انتشارات STAM
ایمیل NAKAMICHI.Yasufumi@nims.go.jp 

بیانیه مطبوعاتی منتشر شده توسط اخبار تحقیقات آسیا برای علم و فناوری مواد پیشرفته.

موضوع: خلاصه مطبوعات

منبع: علم و فناوری مواد پیشرفته
بخشها: علم و فناوری نانو

https://www.acnnewswire.com

از شبکه اخبار شرکتی آسیا

حق چاپ © 2024 ACN Newswire. همه حقوق محفوظ است. بخشی از شبکه خبری شرکت های آسیایی

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
• PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
• PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
• منبع: https://www.acnnewswire.com/press-release/english/90325/