ELEARNING.SK | PR SPRÁVY | GSGROUP | NAJDES.SK | BRIGÁDY, PRÁCA | GLOBALOFFICE.SK | REGISTRAČNÉ VIRTUÁlNE SÍDLO FIRMY | MINCE | CMS | ESHOP | TESTIVA
Prihlásenie:
>Staňte sa redaktorom eQuark.sk

eQuark.sk

Anketa

Ak by ste o tom mohli rozhodnúť práve vy, zaradili by ste Pluto opäť medzi planéty?

Quark

Umelé magnetické pole vytvorené v ultrachladných atómoch

29.1.2010 15:05:56 | Q
University of Maryland | Počet zobrazení: 2282x

Fyzikom z Joint Quantum Institute (JQI) sa po prvýkrát podarilo vytvoriť „umelý“ magnetizmus - stav, pri ktorom sa neutrálne atómy správajú akoby boli nabité a v magnetickom poli i napriek tomu, že sa v magnetickom poli nenachádzajú a nemajú žiaden náboj.

 

Dosiahnutie tohto javu poskytuje nebývalý náhľad na fundamentálnu fyziku, správanie sa kvantových objektov a otvára úplne nové spôsoby nazerania na povahu systémov kondenzovaných látok, ktoré boli doteraz ťažko predstaviteľné.

V tejto oblasti fyziky je veľa naliehavých úkazov, ktoré sa v bežných materiáloch (napr. polovodiče) dajú len ťažko skúmať. Je ťažké nielen kontrolovať množstvo aspektov, ale aj defekty a nepresnosti v experimentálnych vzorkách. Predsa však takýto výskum je podstatný z hľadiska základu kvantovej fyziky a tiež v aplikovanej fyzike, napr. pri výskume kvantových počítačov. Umelý magnetizmus poskytuje možnosť modelovať a skúmať kvantové systémy s väčšou kontrolou rôznych parametrov.

„Vytvorenie umelých magnetických polí s ultrachladnými neutrálnymi atómami nám umožňuje doteraz nemožné experimenty v dôležitých kvantových mechanických systémoch", povedal líder výskumnej skupiny Ian Spielman, ktorý spolupracuje s JQI a pracuje ako fyzik v americkom Národnom inštitúte štandardov a technológií (NIST).

Vedci začali s množstvom atómov rubídia Rb-87, spomalili ich pomocou Zeemanovho spomaľovača a uväznil ich v magneto-optickej pasci. Atómy potom podstúpili chladenie vyparovaním a ďalším chladením dosiahli teplotu okolo 100nK. Pod touto teplotou atómy vytvoria Boseho-Einsteinov kondenzát (BEC) - zvláštny stav hmoty, keď väčšina atómov má rovnaký stav s minimálnou energiou, akoby vytvorili jediný atóm. Na BEC sa potom aplikovalo magnetické pole produkujúce gradient - jednotlivé atómy boli ovplyvnené na základe ich polohy pozdĺž jednej osi. Potom sa na atómy namierili dva na seba kolmé lúče svetla s vlnovou dĺžkou blízkou infračervenému svetlu. Výskumníci použili pre jednotlivé lúče mierne odlišné frekvencie. Súčtový efekt magnetického poľa a laserových lúčov zmenil vlastnosti atómov (ich hybnosť podľa osi) na základe ich polohy.

Zmenami v gradiente a lúčoch, pozoroval tým efekt predpovedaný teóriou - atómy v špecifických miestach sa začali pohybovať spôsobom matematicky ekvivalentným spôsobu otáčania nabitej častice v magnetickom poli. Na potvrdenie a zmeranie javu urobili vedci obraz BEC približne 25 ms po vypnutí všetkých magnetických polí a lúčov. Obrázky potvrdili, že keď umelé magnetické pole nebolo prítomné, atómy v BEC mali obvyklé rozloženie. Keď bolo ale umelo vytvorené magnetické pole aktivované, víry atómov boli jasne viditeľné, čo je jasná známka, že sa podarilo vytvoriť opticky indukované umelé magnetické pole .

Očakáva sa, že závery budú mať podstatné dopady na rôzne otázky v kvantovej vede. Umožnia vedcom skúmať, ako sa energetické spektrum elektrónov v kryštálovej mriežke mení s magnetickým poľom aplikovaným na kryštál.

Okrem toho, umelý magnetizmus by mal byť užitočný pri takzvanom Hallovom efekte - jave pozorovanom v dvojrozmerných systémoch elektrónov v magnetickom poli. NIST používa Hallov efekt pri určovaní medzinárodných štandardov odporu.

Ďalšie zlepšenia vytvárania umelého magnetizmu by mali umožniť nové spôsoby skúmania týchto javov.

originál článku

Zdieľaj článok
 
Hodnotenie: 3,44
Príspevok na titulke

Vyberte článok na titulku kliknutím na linku

 

www.brigada.sk - brigády, brigáda, práca, zamestnanie www.najdes.sk - katalóg, portál, vyhľadávač www.equark.sk - veda, výskum, technika www.uvery.sk - úvery, pôžičky, hypotéky www.elearning.sk - elearning, LMS, vzdelávanie, kurzy, elektronické vzdelávanie www.globaloffice.sk - registračné sídlo, virtuálna adresa a kancelária www.globalhosting.sk - domény, doména, webhosting, hosting www.globalweb.sk - CMS, WCMS, redakčný systém, publikačný systém www.globalshop.sk - internetový obchod, eshop, e-commerce Global Services Slovakia s.r.o. - www.gsgroup.sk, informačné systémy, portálové riešenia, intranety, web dizajn

Generuje redakčný CMS systém GlobalWeb spoločnosti Global Services Slovakia s.r.o.