【訂購電子和核自旋量子線中】

明道

【訂購電子和核自旋量子線中】

 

旋轉： 電子和核自旋的螺旋順序

核和電子的自旋量子線中可能會自發地形成有序的狀態，在非常低的溫度下，根據最近進行的一個國際小組的物理學家的工作。

團隊正在研究鎵砷化物量子線的電導率，併發現在 0.1 K 和較低的溫度下，電線的電導率低於通用量化值。

這減少的量化解釋使用提出了核和電子自旋命令自己在這些溫度下的螺旋形成的理論模型。

佇列中的電子

量子線限制電子向單一方向的運動。結果，與常規的線，其電導率量化 — — 電流流動的不是成正比的電壓。

電導花離散值的倍數，2eh元電荷和h e在哪裡是普朗克常數。兩個因素來自于一種無序的狀態中電子的自旋可以採取兩個值之一的事實。

Dominik Zumbühl從巴塞爾大學在瑞士和美國，哈佛大學和普林斯頓大學的同事測量電導率的鎵砷化物量子線在溫度為 20 K 至 0.01 k。

他們指出在更高的溫度下，電線並的確表現出通用量子的電導單位 2e2/h。

在較低溫度下，然而，他們看到新的東西。

秩序的隨機性

Zumbühl 解釋說"導納鎵砷化物量子線中的有以前測量只下降到 0.3 K。

這是很難被冷卻這類樣品到溫度低至 0.01 k。

大量的工作走進過濾和 thermalizing 電線和樣品。

當科學家們降低系統溫度到 0.1 K 時，電線的電導率下降了兩到e2個因素 /h。

電導受溫和磁場和仍然在此值，因為溫度下調至 0.01 k。

這被視為正在引起自發訂購電子和磁自旋量子線內。

根據2009年模型編制了由Daniel 損失巴塞爾大學和他的同事，如果裡面的量子線自發地對齊形狀的螺旋結構，電導的旋轉應該下調兩人從其普遍的量化值的一個因素。

之後考慮多個辦法，Zumbühl 和他的同事斷定這種螺旋旋轉安排是觀察到的現象最可能的原因。

評論雜誌俱樂部凝聚態物理的紙上，萊昂人才的加利福尼亞大學聖塔芭芭拉分校寫道，這項建議 [螺旋解釋] 解釋感覺遲鈍 [磁場]，大致與合適的溫度範圍為實驗。

雖然在概念上是簡單的這個想法是大膽和我來說，我很驚訝它可能是真的!

自旋有序需要直接測量

核自旋的自發排序已被實驗中觀察到過，但只有在甚至更低的溫度下，通常在 microkelvin 的範圍，和量子線中永遠不會。

應 Zumbühl 和同事的解釋，電導率下降引起旋轉時訂購，是正確的寫人才，自發核磁性發生在一個溫度高出 50 倍在這裡。

他鍛煉一些謹慎，然而，解釋與核訂購的連接是間接和什麼都不歸因於擬議的旋轉螺旋觀察。

Zumbühl 同意。

我們的資料來源于電氣測量單獨在一起沒有直接核自旋的資料。

更多的實驗都需要調查核自旋，他說。

不過，他進一步解釋說，研究人員已經同意沒有矛盾，而其他的螺旋模型的資料已知模型被證明是與我們的意見不一致。

我們顯示新型國家包含的一個系統緊密相連的核自旋螺旋線的螺旋電子自旋的量子物質的證據"。

耦合，根據 Zumbühl，這個電子 — — 核心是安排的允許減少的電導率，體現在較高溫度的核心。

應用在電線上的柵極電壓可以驅逐的電子，電子 — — 核耦合和因此螺旋順序溶解。

核訂購溫度異常高的原因，Zumbühl 解釋說，是的電線和由此產生的強電子-電子相互作用的 1 D 性質。

當然，Zumbühl 承認，仍然沒有答案的問題。

除了磁探測這種現象，我們還想要理解時間尺度，為電子和核磁化建立，腐爛，在承認或刪除的電子有一個門，他說。

不管怎麼說，注意到人才，觀察是戲劇性的和這是一個令人印象深刻的實驗。

這項研究發表在物理評論快報。

關於作者

阿欽蒂亞饒是科學傳播者和自由職業者的科學作家

 

 

引用：http://www.microsofttranslator.com/bv.aspx?from=&to=zh-CHT&a=http%3A%2F%2Fphysicsworld.com%2Fcws%2Farticle%2Fnews%2F2014%2Ffeb%2F21%2Fordering-electron-and-nuclear-spins-in-quantum-wires