{"id":15508,"date":"2011-03-21T20:39:22","date_gmt":"2011-03-21T17:39:22","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=15508"},"modified":"2011-03-21T20:39:22","modified_gmt":"2011-03-21T17:39:22","slug":"kas-ruum-on-kui-maleruudustik","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=15508","title":{"rendered":"Kas ruum on kui maleruudustik?"},"content":{"rendered":"

UCLA teadlased otsustasid t\u00f6\u00f6tada v\u00e4lja parema transistori kuid leidsid hoopis uue viisi kuidas m\u00f5elda ruumi struktuuri \u00fcle.<\/strong><\/p>\n

Ruumi peetakse \u00fcldiselt l\u00f5putult jagatavaks – iga kahe punkti keskele j\u00e4\u00e4b alati veel \u00fcks punkt. Hiljutises, \u00fclikiirete grafeenip\u00f5histe transistorite v\u00e4ljat\u00f6\u00f6tamist kirjeldavas artiklis n\u00e4itasid aga UCLA F\u00fc\u00fcsikaosakonna<\/strong> ja California NanoS\u00fcsteemide Instituudi<\/strong> teadlased et kui jagada ruum diskreetseteks piirkondadeks nagu malelaua ruudud, on v\u00f5imalik kirjeldada l\u00f5plikku raadiust mitteomavate punktisarnaste elektronide v\u00f5imet kanda oma sisemist impulsimomenti ehk spinni, kirjutab sciencedaily.com<\/a>.<\/p>\n

\"\"<\/a>

Elektrone arvatakse p\u00f6\u00f6rlevat kuigi nad on ainult punktosakesed, milledel puudub pind mis p\u00f6\u00f6relda saaks. Hiljutine grafeeni kohta tehtud uurimust\u00f6\u00f6 n\u00e4itab, et elektroni spinn v\u00f5ib tuleneda asjaolust, et v\u00e4ikestel vahemaadel pole ruum tasane vaid pigem segmenteeritud, justnagu maleruudustik. Pilt: Chris Regan\/CNSI)<\/p><\/div>\n

Uurides grafeeni elektrilisi omadusi leidsid professor Chris Regan<\/strong> ja doktorant Matthew Mecklenburg<\/strong> et osake v\u00f5ib saada spinni asudes ruumis, milles leidub kahte t\u00fc\u00fcpi asendeid – tumedad ja heledad ruudud. Osake paistab p\u00f6\u00f6rlevat, kui ruudukesed on \u00fcksteisele nii l\u00e4hedal et nende eraldiolekut ei annagi tuvastada.<\/p>\n

,,Elektroni spinn v\u00f5ib tekkida seet\u00f5ttu, et ruum pole v\u00e4ikeste vahemaade puhul tasane vaid pigem segmenteeritud, justnagu malelaud,” s\u00f5nas Regan.<\/p>\n

Kvantmehaanikas viitavad up ja down spinn kahele olekut\u00fc\u00fcbile, mida elektron omada v\u00f5ib. Fakt et elektroni spinnil v\u00f5ib olla ainult kaks v\u00e4\u00e4rtust – mitte \u00fcks, kolm v\u00f5i l\u00f5pmatu arv – aitab seletada aine stabiilsust, keemilise sideme olemust ning palju teisi fundamentaalseid n\u00e4htusi.<\/p>\n

Siiski pole kindel kuidas elektron spinnist tulenevat impulsimomenti k\u00e4igus hoiab. Kui elektronil oleks raadius, siis peaks selle pind liikuma kiiremini kui valguse kiirus, rikkudes seel\u00e4bi relatiivsusteooriast tulenevaid seadusi. Lisaks n\u00e4itavad eksperimendid et elektronil puudub raadius; arvatakse et see on lihtsalt punkt-osake, millel puudub pind v\u00f5i alamstruktuur, mis p\u00f6\u00f6relda v\u00f5iksid.<\/p>\n

1928. aastal n\u00e4itas Briti f\u00fc\u00fcsik Paul Dirac et elektroni spin on l\u00e4hedalt seotud aegruumi struktuuriga. Tema elegantne argument kombineeris omavahel kvantmehaanika ja erirelatiivsuse, Einsteini aegruumi teooria(seda esindab kuulus valem E=mc2<\/sup>).<\/p>\n

Diraci v\u00f5rrand aga, mis mitte lihtsalt ei sisalda spinni, \u00a0lausa n\u00f5uab selle olemasolu. N\u00e4idates aga et relativistlik kvantmehaanika n\u00f5uab spinni, ei saa me v\u00f5rrandi abil mehaanilist pilti, mis seletaks punktosakese v\u00f5imet impulsimomenti kanda v\u00f5i spinni kahte olekut\u00fc\u00fcpi.<\/p>\n

Avaldades idee, mis mis on korraga nii uudne kui ka eksitavalt lihtne, leidsid Regan ja Mecklenburg et elektronide kahet\u00fc\u00fcbiline spinn v\u00f5ib tekkida kaht t\u00fc\u00fcpi ruudukeste olemasolust maleruudustiku sarnases ruumis. Selle kvantmehaanilise mudeli t\u00f6\u00f6tasid nad v\u00e4lja \u00fcllatavalt praktilise probleemi kallal t\u00f6\u00f6tades – kuidas valmistada paremaid transistoreid grafeenist.<\/p>\n

,,Me tahtsime arvutada v\u00e4lja grafeentransistori v\u00f5imendust,” s\u00f5nas Mecklenburg. ,,Meie koost\u00f6\u00f6partner ehitas neid ning tahtis teada kui h\u00e4sti need t\u00f6\u00f6tama hakkavad.”<\/p>\n

See arvutus h\u00f5lmas endas valguse ja grafeeni elektronide vahelise vastastikm\u00f5ju m\u00f5istmist.<\/p>\n

Grafeenis olevad elektronid liiguvad h\u00fcpates \u00fchest s\u00fcsiniku aatomist teise, \u00a0justkui malenupud malelaual. Grafeeni maleruudustiku ruudud on kolmnurksed, kusjuures tumedad ruudud osutavad \u00fcles- ja heledad ruudud allapoole. Kui grafeenis olev elektron neelab footoni, h\u00fcppab see heledalt ruudult tumedale. Mecklenburg ja Regan n\u00e4itasid et see \u00fcleminek on v\u00f5rdne spinni suuna muutumisega.<\/p>\n

Teisis\u00f5nu, grafeeni elektroni piiramine ruumi kindlasse piirkonda annab sellele spinni. See spinn, mis tuleneb grafeeni erilise meek\u00e4rje sarnase struktuuri omap\u00e4rasest geomeetriast, on elektroni kantavast tavalisest spinnist erinev kuid annab sellele samas juurde. Grafeenis \u00a0seostab lisaspinn lahtise maleruudustiku struktuuri elektroni poolt h\u00f5lmatava ruumipiirkonnaga.<\/p>\n

,,Veel ei ole kindel, kas see uurimust\u00f6\u00f6 toob rohkem kasu osakeste- v\u00f5i kondensaine f\u00fc\u00fcsikas,” \u00fctles Regan. ,,Oleks imelik kui ainult grafeeni meek\u00e4rjeline struktuur oleks ainus spinni tekitav v\u00f5restik.”<\/p>\n

Allikas<\/a><\/p>\n

Teadusartikkel “Spin and the Honeycomb Lattice: Lessons from Graphene<\/a>“<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

UCLA teadlased otsustasid t\u00f6\u00f6tada v\u00e4lja parema transistori kuid leidsid hoopis uue viisi kuidas m\u00f5elda ruumi struktuuri \u00fcle. Ruumi peetakse \u00fcldiselt l\u00f5putult jagatavaks – iga kahe punkti keskele j\u00e4\u00e4b alati veel \u00fcks punkt. Hiljutises, \u00fclikiirete grafeenip\u00f5histe transistorite v\u00e4ljat\u00f6\u00f6tamist kirjeldavas artiklis n\u00e4itasid aga UCLA F\u00fc\u00fcsikaosakonna ja California NanoS\u00fcsteemide Instituudi teadlased et kui jagada ruum diskreetseteks piirkondadeks nagu […]<\/p>\n","protected":false},"author":32,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[16],"tags":[],"class_list":{"0":"post-15508","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-teadusuudis","7":"entry","8":"has-post-thumbnail"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/15508","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/32"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=15508"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/15508\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=15508"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=15508"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=15508"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}