Sebuah putaran baru dalam analisis material

TSUKUBA, Jepang, 17 April 2024 – (ACN Newswire) – Peneliti Koichiro Yaji dan Shunsuke Tsuda di Institut Nasional Ilmu Material di Jepang memilikinya dikembangkan jenis mikroskop yang ditingkatkan yang dapat memvisualisasikan aspek-aspek kunci keadaan putaran elektron dalam material. Sifat mekanika kuantum elektron yang disebut spin lebih kompleks daripada spin benda di dunia kita sehari-hari, namun berkaitan dengannya sebagai ukuran momentum sudut elektron. Keadaan putaran elektron dapat mempunyai dampak yang signifikan terhadap perilaku elektronik dan magnetik bahan yang menjadi bagiannya.

Teknologi yang dikembangkan oleh Yaji dan Tsuda dikenal sebagai imaging-type spin-resolved photoemission microscopy (iSPEM). Ia menggunakan interaksi cahaya dengan elektron dalam suatu material untuk mendeteksi keselarasan relatif putaran elektron. Hal ini terutama berfokus pada polarisasi spin elektron – sejauh mana spin elektron secara kolektif selaras dalam arah tertentu.

Mesin iSPEM tim terdiri dari tiga ruang vakum ultra-tinggi yang saling berhubungan untuk mempersiapkan dan menganalisis sampel. Elektron dipancarkan dari sampel dengan menyerap energi cahaya, dipercepat melalui peralatan, dan kemudian dianalisis melalui interaksi dengan kristal filter spin. Hasilnya ditampilkan sebagai gambar yang dapat digunakan para ahli untuk mendapatkan informasi yang diperlukan tentang keadaan spin elektron dalam sampel.

“Dibandingkan dengan mesin konvensional, mesin iSPEM kami secara drastis meningkatkan efisiensi akuisisi data hingga sepuluh ribu kali lipat, dengan peningkatan resolusi spasial lebih dari sepuluh kali lipat,” kata Yaji. “Hal ini menawarkan peluang luar biasa untuk mengkarakterisasi struktur elektronik bahan dan perangkat mikroskopis pada tingkat yang sebelumnya tidak dapat diakses di wilayah sub-mikrometer.”

Kemajuan ini dapat mendorong perbaikan dalam penggunaan keadaan spin elektron dalam pemrosesan informasi dan perangkat elektronik lainnya, sebagai bagian dari bidang yang berkembang pesat yang dikenal sebagai spintronik. Dalam aplikasi spintronik, keadaan putaran elektron digunakan untuk menyimpan dan memproses informasi, selain penggunaan muatan listrik secara tradisional.

“Hal ini dapat menghasilkan perangkat elektronik yang lebih hemat energi dan lebih cepat, termasuk komputer kuantum” kata Yaji. Penerapan seluk-beluk perilaku mekanika kuantum pada komputasi merupakan upaya terdepan untuk membawa kekuatan komputasi ke tingkat yang lebih tinggi, namun hingga saat ini sebagian besar kemajuan masih terbatas pada demonstrasi misterius dan bukan pada aplikasi praktis. Menguasai pemahaman, kontrol dan visualisasi putaran elektron bisa menjadi langkah maju yang signifikan.

“Kami sekarang berencana menggunakan mesin kami untuk menyelidiki kemungkinan pengembangan perangkat berbasis spin elektron generasi baru, karena ini akan memungkinkan kami melihat sifat-sifat sampel kecil dan kompleks secara struktural yang sebelumnya tersembunyi dari pandangan,” Yaji menyimpulkan.

Informasi lebih lanjut
Nama: Koichiro Yaji
Institut Nasional untuk Ilmu Material
Email: yaji.koichiro@nims.go.jp 

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

Tentang Sains dan Teknologi Material Maju: Metode (STAM-M)

Metode STAM adalah jurnal saudara akses terbuka Sains dan Teknologi Bahan Lanjutan (STAM), dan berfokus pada metode dan alat yang muncul untuk meningkatkan dan/atau mempercepat pengembangan bahan, seperti metodologi, peralatan, instrumentasi, pemodelan, data high-through put koleksi, bahan/proses informatika, database, dan pemrograman. https://www.tandfonline.com/STAM-M 

Dr Yasufumi Nakamichi
Direktur Penerbitan STAM
Email: NAKAMICHI.Yasufumi@nims.go.jp 

Siaran pers didistribusikan oleh Asia Research News for Science and Technology of Advanced Materials.

Topik: Ringkasan siaran pers

Sumber: Ilmu dan Teknologi Material Maju
Sektor: Sains & Nanoteknologi

https://www.acnnewswire.com

Dari Jaringan Berita Korporat Asia

Hak Cipta © 2024 ACN Newswire. Seluruh hak cipta. Sebuah divisi dari Asia Corporate News Network.

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
• PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
• PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
• Sumber: https://www.acnnewswire.com/press-release/english/90325/