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原子旋转的巨大吸引力

点击量:   时间:2017-12-01 10:30:34

通过MARK WARD SPRINKLING学校磁铁上的铁屑是我们最接近可视化磁力的方法现在,荷兰研究人员正在开发一种在原子尺度上观察它的方法,并可能更好地了解物质的基本结构 Menno Prins和他在奈梅亨天主教大学的同事们正在研究两种依赖于特殊改进的扫描隧道显微镜(STM)的技术普林斯声称其中一人可能在原子尺度上达成决议电子周围的磁场由它围绕其自身轴旋转的方向和围绕原子核的轨道确定简而言之,电子存在于称为“旋转”和“旋转”的不同状态如果一种材料在一种状态下包含的电子多于另一种,则它将具有磁性所有的STM都利用了物质笼罩在电子雾中的事实传统版本通过将微小的金属针悬挂在样品上来工作,因此针周围的电子云与样品的电子云重叠当发生这种情况时,电子在两者之间跳跃或隧道以产生电流当尖端越过样品时,针被升高和降低以保持恒定电流,这使得显微镜能够映射表面在奈梅亨开发的两种方法都用非磁性的金属探针代替金属探针,例如砷化镓等半导体第一种技术涉及将偏振光通过样品照射到半导体探针的尖端上撞击半导体的光释放电子并产生电流,磁性样品充当滤光器,改变到达尖端的偏振光的强度研究人员在两个方向之间快速地翻转穿过薄膜的光的偏振,每个方向被不同自旋状态的电子吸收不同结果是半导体探针尖端中的电流随着其经过具有不同磁性的样品区域而变化 “电流告诉你光吸收了多少光,光量是接近尖端的样品磁性的特征,”普林斯说该方法可以揭示材料的磁结构低至约0.2微米 Prins说他的团队正在尝试改进流程并将其分辨率提高十倍第二种技术操纵砷化镓探针本身中电子的自旋特性偏振光可以释放尖端中的一些电子并将它们全部排列在相同的自旋状态例如,右旋圆形偏振器将使电子进入旋转状态如果有任何旋转电子空间,这些电子会聚集在针尖上,它们的声音会跳过样品然后,光的圆偏振向左翻转,使电子进入旋转向下状态再一次,如果正确旋转的电子存在任何间隙,它们会跳过样品当针来回追踪时重复这个过程揭示了每个原子的磁性组成普林斯说:“目前还没有能够检测单个原子自旋结构的技术 “在我们的实验支持下,我们相信在不久的将来,