Электрон: не такой уж и элементарный

Автор:
LK-4D4
Печать
дата:
20 октября 2012 16:03
Просмотров:
3233
Комментариев:
5
Впервые экспериментально удалось продемонстрировать одновременное и независимое существование спинонов и орбитонов электронов. Обнаружение орбитонов может продвинуть наше понимание высокотемпературной сверхпроводимости и помочь в создании квантовых компьютеров.

В отличие от протонов и нейтронов, электрон не состоит из частиц. Но в пределах одномерных цепочек атомов он может вести себя так, будто состоит из трёх квазичастиц: холона, спинона и орбитона.

Электрон: не такой уж и элементарный


Из-за взаимодействия между электронами в подобных квазиодномерных структурах электроны, имеющие спин 1/2 и подчиняющиеся статистике Ферми — Дирака, начинают вести себя как квазичастицы со спином 0 и 1 — холоны и спиноны, подчиняющиеся статистике Бозе — Эйнштейна. Холон переносит только заряд и не переносит спин, в то время как спинон переносит только спин и не переносит заряд. Орбитон же, теоретически предсказанный около двадцати лет назад, является элементарным квантом орбитальной волны.

Ранее уже удавалось добиться разделения электрона на две квазичастицы — холон и спинон. Теперь же, используя метод рентгеновского резонансного неупругого рассеяния (RIXS), физики воздействовали на специальный материал, в котором электроны наличествуют в одномерной цепочке атомов при очень низкой температуре. При изучении свойств такого материала под действием RIXS было установлено, что орбитоны распространяются через него независимо от спина их электрона, причём с разной скоростью.

Статья, посвящённая описанию орбитонов, опубликована в свежем выпуске журнала Nature. Её авторы — Джастин Шлаппа, Кшиштоф Вофельд, Кэцзинь Чжоу и др. физики из Германии, Швейцарии, Франции и Нидерландов — наблюдали орбитоны в изоляторе Мотта Sr2CuO3; по характеру это скорее металл, но при этом материал не проводит электричество из-за электрон-электронного взаимодействия. Применение RIXS позволило возбуждать электроны в атомах меди и одновременно отмечать расположение и конфигурацию спинов их электронов.

Замером спина и орбитального углового момента электронов команде г-жи Шлаппа удалось показать, что орбитон и спинон существуют одновременно, при этом передвигаются вдоль Sr2CuO3 с разной скоростью.

Изучение наконец-то экспериментально обнаруженных орбитонов представляет интерес хотя бы потому, что может пролить свет на давнее «недоразумение» с высокотемпературной сверхпроводимостью в ряде веществ, которую существующие теории объяснить не в состоянии. Кроме того, перенос информации между квантовыми точками по таким одномерным материалам может решить основную проблему квантовых компьютеров, а именно то, что квантовые состояния обычно разрушаются до того, как компьютер успевает провести вычисления. Если удастся реализовать передачу информации при помощи орбитонов и спинонов, двигающихся настолько быстро, что их трансфер от одной квантовой точки к другой занимает фемтосекунды, то, наверное, станет возможным построение настоящего квантового компьютера.

2 не понравился
43 понравился пост
 
Незарегистрированные посетители не могут оценивать посты
 
 
 
 

 
 
 
 

Комментарии

 
 

 
 
 
Иванчек
Дата:
(20 октября 2012 20:25)
#1
Т.е. по не только электрон участвует в переносе заряда. А "так же" и спины и орбитроны. Т.е. получается что электрон может и не участвовать, а наблюдаться смещение спинов и орбиталей. О_о
Т.е. "нарушение" которое приводит к уменьшению "пути" прохождения электрона?
Но электроны вроде... и без них никак. ДА же при учёте смещения и близко расположенных "электронных облаков" мы же будем наблжать просто их обоюдную замену, т.е. по сути тот же самый ток...

PS: Что минусите, хоть бы кто пояснил, для меня маленько трудно понять. Я привык к классике, что в переносе заряда участвуют электроны и дырки. Вот трудно понять, как могут участвовать описанные в этой статье "частицы"!
 
Согласно очень старой фольклорной мудрости, вероятность наступления любого события составляет 50%: случится или не случится. Конечно же, теория вероятностей и существующие методы анализа предполагают более точную оценку, но фаталистам обычно достаточно и вышеупомянутой двоичной формы. (с) overclockers.ru
Томск [ссылка]
7 / 6
 
 
 
 
 
 
Gigigig
Дата:
(20 октября 2012 20:46)
#2
ЩИТО?
Томск [ссылка]
3 / 4
 
 
 
 
 
 
Иванчек
Дата:
(20 октября 2012 21:04)
#3
Цитата: Gigigig
ЩИТО?

Гуманитариям туго читать такие статьи fuda
 
Согласно очень старой фольклорной мудрости, вероятность наступления любого события составляет 50%: случится или не случится. Конечно же, теория вероятностей и существующие методы анализа предполагают более точную оценку, но фаталистам обычно достаточно и вышеупомянутой двоичной формы. (с) overclockers.ru
Томск [ссылка]
8 / 0
 
 
 
 
 
 
LK-4D4
Дата:
(20 октября 2012 21:32)
#4
Цитата: Gigigig
ЩИТО?
troll
Томск [ссылка]
7 / 0
 
 
 
 
 
 
Олдман
Дата:
(20 октября 2012 22:02)
#5
"Ждут нас дальние планеты,настаёт науки час!Что вы скажете на это?-Похмелиться-бы сейчас!" Примерно так..
 
Не делайте мне больные нервы-и я не сделаю вам здоровый геморрой.
Николаев [ссылка]
5 / 1
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 

Информация

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Оставлять свои CRAZY комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
Пожалуйста пройдите простую процедуру регистрации или авторизируйтесь под своим логином. Также вы можете войти на сайт, используя существующий профиль в социальных сетях (Вконтакте, Одноклассники, Facebook, Twitter и другие)

 
 
 
 
 
Наверх