เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย นักวิจัยพบว่าโมเมนตัมเชิงมุม ‘หายไป’

เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย โฟตอนกลม การแสดงโฟรอนแบบวงกลมของศิลปิน เมื่อวัสดุที่เป็นแม่เหล็กถูกทิ้งระเบิดด้วยแสงเลเซอร์สั้นๆ จะสูญเสียสนามแม่เหล็กภายในเฟมโตวินาที (10 –15วินาที) การหมุนหรือโมเมนตัมเชิงมุมของอิเล็กตรอนในวัสดุจึงหายไปเกือบจะในทันที ทว่าโมเมนตัมเชิงมุมทั้งหมดนั้นไม่สามารถสูญเสียไปได้ จะต้องอนุรักษ์ไว้ – ที่ไหนสักแห่ง

ต้องขอบคุณการทดลองการเลี้ยวเบน

ของอิเล็กตรอนที่เร็วมากแบบใหม่ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยคอนสแตนซ์ในเยอรมนีได้พบว่าโมเมนตัมเชิงมุมที่ “หายไป” นี้แท้จริงแล้วถูกถ่ายโอนจากอิเล็กตรอนไปสู่การสั่นสะเทือนของโครงผลึกของวัสดุภายในเวลาไม่กี่ร้อยเฟมโตวินาที การค้นพบอาจมีนัยสำคัญสำหรับการจัดเก็บข้อมูลแม่เหล็กและสำหรับการพัฒนาใน spintronics ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ใช้ประโยชน์จากการหมุนของอิเล็กตรอนเพื่อประมวลผลข้อมูลโดยไม่ต้องใช้พลังงานมากนัก

ในวัสดุที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติก สนามแม่เหล็กเกิดขึ้นเนื่องจากโมเมนต์แม่เหล็กของอะตอมที่เป็นส่วนประกอบของวัสดุจะเรียงตัวขนานกัน อะตอมและอิเล็กตรอนของพวกมันจะทำหน้าที่เป็นแม่เหล็กไฟฟ้าเบื้องต้น และสนามแม่เหล็กส่วนใหญ่เกิดจากการหมุนของอิเล็กตรอน

เนื่องจากพัลส์เลเซอร์เกินขีดสามารถทำลายการจัดแนวนี้ได้อย่างรวดเร็ว นักวิทยาศาสตร์บางคนจึงเสนอให้ใช้พัลส์ดังกล่าวเป็นสวิตช์ปิดสำหรับการสะกดจิต ดังนั้นจึงช่วยให้สามารถประมวลผลข้อมูลได้อย่างรวดเร็วเป็นพิเศษที่ความถี่ใกล้แสงเหล่านั้น การทำความเข้าใจกระบวนการล้างอำนาจแม่เหล็กที่เร็วมากนี้จึงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการพัฒนาแอปพลิเคชันดังกล่าว รวมทั้งเพื่อให้เข้าใจพื้นฐานของสนามแม่เหล็กได้ดีขึ้น

โมเมนตัมเชิงมุมไปไหน?

เพื่อค้นหาโมเมนตัมเชิงมุมที่หายไปPeter Baumและสมาชิกในทีมของเขาที่ Konstanz เริ่มต้นด้วยการทำให้ผลึกนิกเกิลเป็นแม่เหล็กในทิศทางเฉพาะ จากนั้นล้างอำนาจแม่เหล็กโดยใช้คลื่นความถี่เฟมโตวินาที พวกเขาตรวจสอบสิ่งที่เกิดขึ้นในมาตราส่วนเวลาเฟมโตวินาทีโดยใช้การเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนที่เร็วมาก ซึ่งเป็นเทคนิคที่สามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงเชิงโครงสร้างของวัสดุในระดับอะตอม จากนั้นพวกเขาวิเคราะห์รูปแบบการเลี้ยวเบนที่ได้รับโดยใช้การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์

หลังจากการล้างอำนาจแม่เหล็ก การสั่นของโครงตาข่ายรวม หรือโฟนอน ปรากฏขึ้น โฟนอนเหล่านี้มีโพลาไรซ์แบบวงกลม และสามารถเคลื่อนย้ายโมเมนตัมเชิงมุมที่หายไปจากการหมุนของอิเล็กตรอนได้ “โมเมนตัมเชิงมุมเข้าสู่ฟอนอนโดยตรง” Baum อธิบาย สมาชิกในทีมUlrich Nowakกล่าวเสริมว่าข้อมูลของพวกเขา “แสดงให้เห็นว่าโมเมนตัมเชิงมุมของอิเล็กตรอนถูกถ่ายโอนภายในไปยังอะตอมของโครงผลึกคริสตัลในช่วงเวลาเดียวกันกับที่ลำดับแม่เหล็กของคริสตัลหายไป”

ในตอนแรก มีเพียงไม่กี่อะตอมเท่านั้นที่เคลื่อนที่เป็นวงโคจรเป็นวงกลม ต้องขอบคุณปฏิสัมพันธ์กับอะตอมที่อยู่ใกล้เคียง การเคลื่อนไหวนี้จึงถูกถ่ายโอนไปยังอะตอมอื่นๆ ทั้งหมดอย่างรวดเร็ว ในท้ายที่สุด คริสตัลแลตทิซทั้งหมดจะแกว่งไปมาอย่างสม่ำเสมอในลักษณะที่เป็นวงกลมเล็กๆ “ในช่วงเวลาที่ช้ากว่ามาก – นาโนวินาที ซึ่งช้ากว่า femtoseconds ล้านเท่า – วัสดุทั้งหมดเริ่มหมุนโดยรวม” Baum กล่าวกับPhysics World

เอฟเฟกต์ “Einstein-de-Haas” เวอร์ชันอะตอม

งานนี้ไขปริศนาเก่าแก่ในฟิสิกส์โซลิดสเตตและพิสูจน์โดยการทดลองว่าการสั่นสะเทือนของโพลาไรซ์ขัดแตะสามารถขนส่งโมเมนตัมเชิงมุมได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ Baum กล่าวเสริม ข้อมูลยังแสดงให้เห็นว่าเอฟเฟกต์ “Einstein-de-Haas”แบบปรมาณูและเร็วมากนี้ซึ่งเรียกว่าหลังจาก Albert Einstein และ Wander Johannes de Haas ตรวจวัดสำหรับวัตถุที่มีขนาดมหึมาเมื่อกว่า 100 ปีที่แล้ว มีขั้นตอนการเปลี่ยนผ่านระดับกลางบน มาตราส่วนอะตอม

ไมโครโฟนควอนตัมตรวจพบการมีอยู่ของฟอนอน

ทีมงานกล่าวว่าผลลัพธ์อาจถูกนำไปใช้เพื่อควบคุมวัสดุแม่เหล็กโดยใช้แสงเลเซอร์ ดังนั้นจึงสร้างทางเลือกที่มีประสิทธิภาพมากกว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป “ต่างจากวงจรอิเล็กทรอนิกส์ในปัจจุบัน อุปกรณ์เหล่านี้จะทำงานร่วมกับการขนส่งแบบหมุนแทนการขนส่งแบบชาร์จ ซึ่งจะประหยัดพลังงานมากกว่าอย่างเห็นได้ชัด” โนวักอธิบาย “ด้วยการแสดงให้เห็นว่าการสั่นสะเทือนของโครงตาข่ายสามารถเคลื่อนย้ายสปินได้ เราจึงเปิดเส้นทางใหม่ที่อาจมีแนวโน้มไปสู่อุปกรณ์ที่แปลกใหม่และรวดเร็วโดยเฉพาะในสปินทรอนิกส์”

นักวิจัยซึ่งรายงานผลงานของพวกเขาในNatureกล่าวว่าตอนนี้พวกเขาวางแผนที่จะใช้การวัดค่าการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนที่เร็วมากเป็นพิเศษเพื่อศึกษาวัสดุแม่เหล็กที่ซับซ้อนมากขึ้น และการขนส่งโฟนอนแบบวงกลมเหนือสิ่งกีดขวางและไปยังวัสดุอื่นๆ พวกเขายังกำลังพัฒนาทฤษฎีเพื่อคาดการณ์ที่สามารถช่วยในการออกแบบแอพพลิเคชั่นในอนาคต “มีหลายอย่างที่ต้องทำหลังจากการค้นพบเบื้องต้นของเรา” Baum กล่าวสรุป

ทีมงานจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ได้สำรวจ WASP-121b โดยใช้กล้องสเปกโตรสโกปีบนกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลของนาซ่า ดาวเคราะห์นอกระบบมีมวลมากกว่าดาวพฤหัสบดีเล็กน้อย และอยู่ใกล้กับดาวฤกษ์แม่ของมันมากจนสามารถโคจรรอบวงโคจรได้ภายในเวลาเพียง 30 ชั่วโมง ซึ่งเป็นหนึ่งในวงโคจรที่สั้นที่สุดที่นักดาราศาสตร์เคยตรวจพบ

ทีมงานได้ศึกษาทั้งด้านกลางคืนของดาวเคราะห์นอกระบบ ซึ่งมักจะหันหน้าออกจากดาวฤกษ์ และด้านกลางวันที่ร้อนระอุซึ่งหันหน้าเข้าหาดาวเสมอ การสังเกตของพวกเขาทำให้พวกเขาสามารถจำลองบรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบก๊าซยักษ์ได้ ยิ่งไปกว่านั้น ทีมงานยังเป็นคนแรกที่ติดตามวัฏจักรของน้ำบนดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ การศึกษาของพวกเขาเผยให้เห็นสภาวะสุดขั้วที่ด้านกลางคืนของดาวพฤหัสบดีที่ร้อนจัดสามารถสัมผัสกับฝนของโลหะเหลว ทับทิม และไพลิน

“การวัดอุณหภูมิด้านกลางวันของดาวเคราะห์นอกระบบจะทำให้ได้ภาพที่ไม่สมบูรณ์ของสภาพอากาศทั่วโลกบนโลกใบนี้ การทำความเข้าใจด้านกลางคืนช่วยเติมเต็มช่องว่างความรู้นี้” สมาชิกในทีมTansu Daylanบอก กับ Physics World เขาเสริมว่าทีมวัดสเปกตรัมของดาวเคราะห์นอกระบบในทุกมุมมอง ไม่ใช่แค่ด้านมืดของมัน แล้วอนุมานแผนที่อุณหภูมิ เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย