研究揭示了通过自旋液体屏障的自旋扰动行程背后的机制

东京理工学院(东京理工学院)和横滨国立大学(YNU)的科学家发现了旋转扰动穿越量子旋转液体系统看似无法获得的区域的特殊机制。

这种新的见解可能代表下一代电子甚至量子计算机中的另一个基础。

我们知道它们即将达到其理论限制,这意味着要获得更好的性能或更高的微型化,因此需要将其纳入理论限制。

问题在于,现代电子设备以操纵电流为中心,因此主要关注移动电子的集体电荷。但是,如果可以以更有效的方式对信号和数据进行编码和发送,该怎么办?

输入SpinTronics,这是一个新兴的技术领域,它设想革命电子产品,并希望成为量子计算机开发的关键参与者。在Spintronic设备中,电子的最重要特征是它们的自旋,这是一种内在特性,可以广泛地看作是其角动量,这是固体中磁现象的根本原因。

但是,全世界的物理学家都在努力寻找实用的方法来通过材料生成和运输“旋转包”。欧洲杯足球竞彩在最近的一项研究中,东京理工学院和日本YNU的科学家对特定系统的特定系统的特殊旋转运输特征进行了理论分析,称为“ Kitaev Model”。

这个二维模型包括一个蜂窝网络,每个顶点均载有一个旋转。Kitaev系统的特殊之处在于,由于旋转之间的特殊相互作用,它表现为量子自旋液体(QSL)。

这广泛意味着,在该系统中,旋转不可能以独特的最佳方式“使每个旋转快乐”进行排列。这种称为旋转挫败感的现象使旋转以特别混乱的方式行为。

领导研究的Akihisa Koga教授说:“ Kitaev模型是研究QSL的有趣游乐场。但是,对于其有趣的旋转运输特性知之甚少。”

Kitaev模型的一个重要特征是它具有局部对称性。这种对称性意味着旋转仅与他们最近的邻居相关,而与遥远的旋转相关,因此暗示应该存在旋转运输的障碍。

但是,实际上,Kitaev系统的一个边缘上的小磁扰动确实表现为相反边缘的旋转的变化,即使扰动似乎并没有引起中央,更对称区域的磁化变化材料。

这种有趣的机制是科学家团队在他们的研究中澄清的,该机制发表在物理评论信

他们在Kitaev QSL的一个边缘上应用了一个脉冲磁场,以触发“自旋数据包”的传输,并在数值上模拟了随之而来的实时动力学。

事实证明,磁扰动是通过行进“ Majorana fermions”遍布材料中央区域的。这些是准颗粒;欧洲杯猜球平台它们不是真实的粒子,而是系统集体行为的欧洲杯猜球平台精确近似。

值得注意的是,Majorana介导的自旋转运不能用经典的自旋波理论来解释,因此需要进一步的实验研究。但是科加希望这项研究结果的应用潜力。

他说: ”我们的理论结果也应与真实材料有关,我们的研究的设置可以在Kitaev系统的某些候选材料中进行实际实施。欧洲杯足球竞彩”

在他们的文章中,科学家讨论了可能的材料,创造自旋扰动的方法以及实验方式找到大部分材料传播的主要范围的欧洲杯足球竞彩证据以达到另一个优势。

甚至有可能控制系统中静态(非旅行)Majorana fermions的运动,这可能是实际使用的。只有时间才能说明量子世界物理学家将解决的更多奥秘以及我们将如何从中受益。

资源:https://www.titech.ac.jp/english/

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