CCNY فیزیکدانان نور در مقياس نانو دینامیک چرخش thermalization

در فیزیک thermalization یا روند زیر سیستم در کل برای به دست آوردن یک مشترک حرارت به طور معمول به هنجار. شرایط وجود دارد که در آن thermalization است که آهسته و یا عملا سرکوب; نمونه هایی یافت می شوند که با توجه به نوسانات الکترون و هسته ای چرخش در مواد جامد که در آن برخی از زیر گروه رفتار به عنوان اگر جدا از بقیه. درک این که چرا این اتفاق می افتد و چگونه می توان آن را کنترل است که در حال حاضر در مرکز از یک تلاش گسترده به خصوص برای برنامه های کاربردی در زمینه ظهور کوانتومی فن آوری اطلاعات.

گزارش در آخرین شماره از "پیشرفت علم" یک گروه از محققان بر اساس در کالج شهر نیویورک (CCNY) ارائه بینش های جدید در پویایی چرخش thermalization در مقياس نانو. مقاله تحت عنوان: "نوری پمپ چرخش قطبش نور به عنوان یک کاوشگر از بسیاری از بدن thermalization" و این کار انجام شد تحت نظارت Carlos A. Meriles مارتین و میشل کوهن استاد فیزیک در CCNY بخش از علم است.

یکی از اصلی ترین موانع برای بررسی نانو thermalization این است که اختلاف بین شماره های حرارتی و athermal چرخش دومی تنها بخش کوچکی از کل است. برای نشان دادن جریان چرخش قطبش بین این دو گروه آزمایش به طور همزمان باید به حساس برای هر دو گروه یک گزاره دشوار به عنوان بسیاری از تکنیک های اقتباس شده به یک گروه و یا دیگر اما بیمار-مناسب برای هر دو. کار با فیزیکدانان در دانشگاه کالیفرنیا در برکلی و آرژانتین Universidad Nacional de Cordoba, Meriles' CCNY گروه طراحی و توسعه یک تکنیک است که circumvents این مشکل است. بیشتر با استفاده از این روش ممکن بود برای دیدن که تحت برخی شرایط خاص ممکن است برای کسانی که جدا شده ('athermal') چرخش 'ارتباط' با بقیه.

"در یک جامد چرخش الکترون به طور معمول به صورت ناخالصی و یا نقص در شبکه کریستالی در حالی که هسته ای چرخش در ارتباط هستند به اتم از کریستال خود را و در نتیجه راه فراوان گفت:" Meriles. "برای مثال الماس سیستم ما مورد مطالعه قرار الکترون اسپین هستند 'میهن' و 'P1' مراکز هسته ای و چرخش هستند کربن در الماس شبکه."

چون اسپین الکترون بسیار قوی تر از هسته ای, چرخش, کربن نزدیک به NVs یا P1s تجربه محلی میدان مغناطیسی وجود ندارد و برای کربن هستند که دورتر. به دلیل محلی زمینه تجربه آنها hyperfine-همراه کربن شده اند به طور سنتی فرض بر این بود جدا از بقیه به این معنا که اگر قطبی و آنها نمی توانند با تصویب این قطب بندی به صورت فله به عنوان مثال چرخش خود را منجمد و یا 'ترجمه' از این رو منجر به یک " athermal رفتار.

"آزمایش های ما نشان می دهد که ایده های فوق معتبر نیست زمانی که غلظت الکترون اسپین است به اندازه کافی بالا است. در این حد پیدا کنیم که hyperfine همراه و فله با هسته های برقراری ارتباط موثر است زیرا گروه های الکترون اسپین به عنوان موثر linkers به حرکت در اطراف در غیر این صورت جدا هسته ای چرخش قطبش. ما پیدا کردن این روند می تواند واقعا موثر منجر به سریع هسته ای, چرخش, نرخ حمل و نقل بیش از حتی کسانی که بین فله هسته" گفت: Meriles.

به طور کلی CCNY تیم یافته ها می تواند کمک به تحقق بخشیدن به دستگاه های که با استفاده از الکترون و هسته ای چرخش در جامدات برای پردازش اطلاعات کوانتومی یا سنجش در مقياس نانو. به طور غیر مستقیم آن را نیز می تواند کمک به اجرای متحده از بالا هسته ای چرخش قطبش است که می تواند مورد استفاده در MRI و NMR spectroscopy.

###

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.