شرح خبر
عایق توپولوژیک (سه بعدی) به ماده ی عایقی گفته می شود که  تنها سطح آن دارای رسانندگی الکتریکی است، و جهت چرخش ذاتی (اسپین) الکترون های سطح آن عمود بر جهت تکانه ی خطی آن ها می باشد. به جهت خاصیت دوم، می توان با ایجاد جریان الکتریکی در سطح این مواد جریان اسپینی عمود بر آن تولید کرد و بالعکس. فیزیکدانان دانشگاه کرنل توانسته اند از این واقعیت برای ایجاد گشتاور اسپینی بسیار بزرگ که اساس نوشتن و خواندن در حافظه های مغناصیسی است استفاده کنند.

به گفته ابوالحسن واعظی یکی از اعضای این گروه،‌ آن ها توانستند با قرار دادن یک ماده ی فرومغناطیس بر روی سطح بیسموت سلناید که یک عایق توپولوژیک است و گذر دادن جریان الکتریکی از سطح عایق توپولوژیک این گشتاور مغناطیسی بسیار بالایی را به دست آورند. بنا بر بررسی های نظری فیزیکدانان کرنل، این جریان الکتریکی منجر به جریان اسپینی عمود بر جهت جریان الکتریکی بر روی سطح بیسموت سلناید می شود و مغناطش به وجود آمده بر روی سطح به نوبه ی خود توسط برهم کنش مستقیم دو ممان مغناطیسی و هم چنین تراوش اسپین به ماده ی فرومغناطیس گشتاور بسیار بزرگی بر روی ماده ی فرومغناطیس اعمال می کند.

The mechanism of current-induced spin accumulation in topological insulators and the sample geometry used in the measurement.
نمایشی از چگونگی تاثیر جریان سطحی بر تجمع اسپین الکترونها [برگرفته از مقاله نیچر]

با این روش می توان جهت مغتاطش حوزه ی های مغناطیسی در حافظه های کامپیوتری را با سرعت بسیار بالاتری تغییر داد و اطلاعات بر روی آن ها را پردازش کرد. با این روش حتی با قطع منبع جریان برق، اطلاعات از حافظه پاک نمی شوند. در این آزمایش میزان گشتاور مغناطیسی به دست آمده تا ده برابر بزرگ تر از بهترین میزان گشتاوری است که تا کنون در سیستم های دیگر مشاهده شده است و این می تواند منجر به انقلابی در بهینه سازی عملکرد رایانه های شود.

به گفته واعظی این نخستین استفاده ی عملی و فن آورانه از عایق های توپولوژیک می باشد. نتایچ این تحقیق در مجله نیچر منتشر شده است.

مرجع:
http://www.nature.com/nature/journal/v511/n7510/full/nature13534.html


نویسنده خبر: محمدرضا اجتهادی
کد خبر :‌ 1533
«استفاده از اخبار انجمن فیزیک ایران و انتشار آنها، به شرط
ارجاع دقیق و مناسب به خبرنامه‌ی انجمن بلا مانع است.»‌



حامیان انجمن فیزیک ایران   (به حامیان انجمن بپیوندید)

کلیه حقوق مربوط به محتویات این سایت محفوظ و متعلق به انجمن فیریک ایران می‌باشد.
Webmaster : Ali Meschian : www.irandg.com
Server: Iran (45.82.138.40)

www.irandg.com