بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
به نام خدا
موضوع سمینار: سیستم های اسپینی مزوسکوپیک وکنترل کوانتومی آنها
اسلاید 2 :
اسپین
اسپینترونیک
درجات آزادی اسپینی
سیستم مزوسکوپیک
روشي براي كنترل اسپين الكترون ها در نقاط كوانتومي
مطالب بررسی شده
اسلاید 3 :
تعاریف و مفاهیم
اسپین یکی از خواص ذاتی ذرات بنیادی است که ماهیتی کاملا کوانتومی دارد و نقش کلیدی در بوجود آمدن ماده، اتمها و مشخصا جامدات بازی میکند. اما اثر بارز آن را در بارزترین شکل خود میتوان در بوجود آمدن خواص مغناطیسی دید.
اسلاید 4 :
بررسی هاي اخیر در الکترونیک، در مورد الکترونیک مغناطیسی است که الکترونیک اسپینی یا اسپینترونیک نیز نامیده میشود. الکترونیک اسپینی یکی از شاخه هاي جوان علم نانو است
هدف اصلی اسپینترونیک، درك تعامل بین اسپین ذرات و محیط هاي اطراف شان وساخت ابزار مناسب با استفاده از دانش به دست آمده می باشد .
مفهوم اسپینترونیک
تعاریف و مفاهیم
اسلاید 5 :
هدف اسپینترونیک
هدف اسپينترونيك را مي توان به صورت دو روی يك سكه ديد که در يكسو بدنبال کنترل ديناميك اسپينی با روشهای الكتريکی است و در سوي ديگر اثر اسپين را در رفتار الكتريکی و الكترونيکی مواد بررسی کرد.
اسلاید 6 :
در اسپینترونیک ، اسپین الکترون و حفره براي ذخیره سازي و دستکاري اطلاعات مورد استفاده قرار میگیرد. اسپین یک الکترون مرتبط با مومنتوم زاویه اي مداري آن میباشد و یک سیستم کوانتومی دوحالته را تشکیل میدهد.
اسپینترونیک
این دوحالته بودن سیستم و توانایی قرارگرفتن الکترون و حفره در حالت جمع آثار بین دو حالت، باعث میشود که اسپین حاملها براي مقاصد محاسبات کوانتومی بسیار مناسب باشند.
اسلاید 7 :
روند ذخيره اطلاعات
تمام وسائل اسپينترونيکی بر مبنای رویه ای ساده عمل می کنند
1. اطلاعات در اسپينها که به صورت جهت (اسپين) (بالا یا پایين) ذخيره میشوند 2. اسپينها به الکترونهای متحرک متصل می شوند و اطلاعات درون سيم حمل می شود.
3 . اطلاعات در یک پایانه خوانده می شود
اسلاید 8 :
اسپینترونیک
اسپینترونیک یا الکترونیک اسپینی
که موضوع اصلی آن دستکاري درجات آزادي اسپین است
نظر جانسون و سیلزبی 1988
استفاده ازدرجه ي آزادي اسپینی
اسلاید 9 :
. مفهوم بنیادی اسپین ترونیک عبارت است از ترکیبی از جریانهای اسپینی که در تقابل است با جریانهای الکترونی خالص (در این جریانها از درجه آزادی اسپینی صرفنظر شده است). اضافه شدن درجات آزادی اسپینی اثرات جدیدی را به همراه دارد و توانایی های جدیدی در عرصه الکترونیک به همراه دارد.
درجات آزادی اسپینی
اسلاید 10 :
درجات آزادی اسپینی
نخستین قدم در بحث درجات آزادی اسپینی و کشف این خاصیت از کشف مقاومت مغناطیسی چند لایه های مغناطیسی در سال 1988ناشی شد.یک چند لایه مغناطیسی ترکیبی از لایه های ماده فرومغناطیس وغیر فرومغناطیس است مانند آهن وکروم.
نمایش مقاومت های کم (برای گشتاورهای موازی) و مقاومت های زیاد (برای گشتاورهای پاد موازی)
اسلاید 11 :
سیستم دوحالته کوانتومی
در سیستمهاي کامپیوتري فعلی، یک عدد توسط یک رشته از بیتها که نشان دهندهي یک عدد دودویی میباشند ارائه داده میشود. این بیتها به طور فیزیکی با روشهاي خاصی قابل ارائه هستند و اغلب از دو ولتاژ که یکی به عنوان 0 و دیگري نشان دهنده ي 1 است براي ارائه ي آنهااستفاده میشود. به دلیل اینکه اسپین الکترون یک سیستم دو حالته است، طبیعتی بسیار عالی براي ارائه ي اطلاعات باینري دارد.
اسلاید 12 :
تلاش در زمينه ی مطالعات مزوسکوپيک ٬در راستای پيدا کردن الگوهای رفتاری است. یعنی دقيق تر از یک سيستم ماکروسکوپيک و تقریبی تر از یک سيستم ميکروسکوپيک عمل ميکند.
مفهوم مزوسکوپیک
اسلاید 13 :
سیستم مزوسکوپیک
پل ارتباطی که جهان میکروسکوپی را به دنیاي ماکروسکوپی مرتبط می کند، فیزیک مزوسکوپی است. مزو در زبان یونانی به معناي "متوسط" و "میانه" است. تلاش در زمینه سیستم هاي مزوسکوپی در راستاي پیدا کردن حد متوسط است.
اسلاید 14 :
سیستم مزوسکوپیک
نقطه اشتراك سیستم مزوسکوپی و ماکروسکوپی این است که هردو شامل تعداد زیادي اتم هستند، اما سیستم هاي ماکروسکوپی از قوانین فیزیک کلاسیک پیروي می کنند درحالی که سیستم هاي مزوسکوپی تحت قوانین مکانیک کوانتومی هستند،
اسلاید 15 :
رژيم مزوسكوپي
فيزيك مزوسكوپي پلي ناپيدا بين فيزيك ماكروسكوپي و فيزيك اتمي است، يعني دستگاه هاي مزوسكوپي حد واسط بين جهان كلاسيكي و جهان اتمي مي باشند.
اسلاید 16 :
گذار از سيستم های چند ذره ای به بس ذره ای
به تازگی گروهی از پژوهشگران در آلمان،گذار از حالت چند ذره ای به بس ذره ای را در آزمایشی مشاهده کرده اند،آنها به این منظور از اتم های فرمیونی فراسرد استفاده کرده اند،این نتایج می تواند به مدلسازی سیستم های چند ذره ای و همچنین به مطالعه سیستم های مکانیک کوانتومی مزوسکوپیک کمک کند.
اسلاید 17 :
اندرکنش های پيچيده
مطالعه ی سيستم های بس ذره ای (سيستمی با تعداد ذرات بسيار زیاد) را می توان از مسائل چالش برانگيز دانست:.
در واقع بدست آوردن جواب های تحليلی یا عددی برای سيستم هایی با تعداد بيشتر از سه ذره ممکن نيست
اسلاید 18 :
کاربردهای متنوعی از سيستمهای مزوسکوپيک
ساخت نقطه ها و سيستمهای کوانتومی تونل زنی در دیودهای تشدید کننده مثل سیلسیوم وژرمانیوم
طراحی وساخت تقویت کننده های لیزری
طراحی و ساخت ميکرو احساسگرها و ماشينهای ميکرونی برای کاربردهای خاص
اسلاید 19 :
نوسانات نورتاب در سیستم های مزوسکوپی
a مزوسکوپیک b ماکروسکوپیک
اسلاید 20 :
يكی از موضوعات مورد توجه در سیستم مزوسكوپی در سال های اخير چه از جنبه تجربی و چه از جنبه نظری، حلقه های كوانتومی می باشد
حلقه هاي كوانتومي
