"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ.
Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.
|
03.09.2020 22:49 |
Физики нашли способ записать два бита в одном атоме ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/жж196.png) Ученым удалось создать систему из одного атома железа на подложке, в которой можно управлять орбитальным моментом атома и возбуждением его спиновых состояний независимо друг от друга. Для управления системой исследователи использовали иголку сканирующего туннельного микроскопа, при взаимодействии которой с атомом происходил переворот его орбитального момента без возбуждения спиновых состояний. В таких условиях у атома оказалось две степени свободы, связанных с магнитным полем, что в будущем может быть использовано для создания особо емких систем хранения информации с плотностью записи два бита на один атом. Статья опубликована в журнале npj Quantum Materials.
Уменьшение размера одного бита до масштабов атома позволило бы умещать огромные массивы данных в крайне небольших носителя. Потенциально такие системы можно создать с использованием управляемых магнитным полем спинов отдельных атомов S — векторных сумм собственных моментов импульса элементарных частиц, входящих в их состав. В качестве бита в таких системах выбирают именно спиновые состояния, потому что орбитальный момент каждого атома L (его момент импульса как целого) в реальных образцах подавляется из-за совокупности спин-орбитального взаимодействия и кристаллического поля.
Но даже в случае, когда L атома в такой системе не равен нулю, спин-орбитальное взаимодействие приводит к связи L и S в суперпозицию, в которой сохраняется лишь полный момент импульса системы L + S, а независимые возбуждения L и S невозможны. Для хранения информации в орбитальном состоянии атома, в свою очередь, нужно уметь сохранять L и иметь возможность управлять им, не влияя на спиновые состояния. Тогда спиновое и орбитальное состояния могут играть роль нулей и единиц, а сам атом мог бы выступать в качестве носителя информации в размере двух бит, каждый из которых соответствует одной степени свободы системы (по одному биту на спин и орбитальный момент).
Именно такую систему из одного атома, в котором можно независимо друг от друга возбуждать спиновые и орбитальные состояния, удалось создать Расу Реджали (Rasa Rejali) из Делфтского технического университета. Для этого физик с коллегами поместили одиночный атом железа над магнитно-нейтральным атомом азота в составе подложки из Cu2N, тем самым получив систему с практически свободными орбитальным моментом и спином. Изучать атом и манипулировать им физикам позволяла игла сканирующего электронного микроскопа.
Орбитальное состояние одиночного атома железа также изменялось с помощью сканирующего туннельного микроскопа в процессе, похожим на эффект Эйнштейна — де Хааза: орбитальный момент переворачивался при неупругом туннелировании электрона между атомом и иглой устройства. Необходимое для наблюдения эффекта положение атомов в пространстве ученые вычислили с помощью теории функциональной плотности. Анализируя спектр дифференциальной проводимости системы во внешнем магнитном поле, физики показали, что в атоме независимо друг от друга происходили изменение орбитального момента атома ΔLz = 4 и ΔSz = 1.
Авторы отмечают, что предложенный ими способ независимого изменения орбитальных и спиновых состояний одиночного атома еще далек от практической реализации. Тем не менее схожесть природы спиновых и орбитальных состояний дает надежду на то, что в будущем орбитальным моментом атомов можно будет управлять так же просто, как сейчас — спинами. В этом случае вполне реальными могут стать носители информации, в которых каждый атом будет выступать в роли не одного, а двух битов, что еще сильнее увеличит потенциально максимальную плотность записи данных.
По информации https://nplus1.ru/news/2020/09/03/two-bit-per-atom
|
03.09.2020 18:14 |
Подсчитан точный вклад авиации в глобальное потепление ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/жж195.jpg)
По новым оценкам, авиация ответственна за 1,5 процента общих выбросов углекислого газа — и за 3,5 процента всего антропогенного вклада в изменение климата . . . |
03.09.2020 18:02 |
Ученые раскрыли секрет самой глубокой пещеры планеты ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/жж193.jpg)
Несколько лет назад исследователи погрузили подводный аппарат с дистанционным управлением в сеть пещер, заполненную пресной водой, которая находится на . . . |
03.09.2020 17:56 |
Исландию удалось заснять без облаков ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/жж192.jpg)
Уникальный снимок сделал космический спутник миссии Copernicus Sentinel-3. «Европейское космическое агентство» (ESA) представило уникальный снимок Исландии, сделанный с . . . |
03.09.2020 17:40 |
В Австралии найден метеоритный кратер диаметром 5 километров ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/жж191.jpg)
Геологи обнаружили большой метеоритный кратер в Западной Австралии, который может быть в пять раз больше, чем знаменитый кратер Вулф-Крик, диаметр которого . . . |
03.09.2020 17:38 |
В поисках темной материи космологи создали самую детальную модель "паутины Вселенной" ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/жж190.jpg)
Благодаря этому ученые выяснили, где можно будет искать следы ее распада Астрономы просчитали свойства самых небольших и крупных скоплений темной материи и . . . |
03.09.2020 17:34 |
Океанологи проследили за переносом пресных вод у берегов Арктики ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/жж189.jpg)
Таким образом ученые надеются понять, как опресненные воды, которые движутся по Северному Ледовитому океану, влияют на таяние арктических льдов Российские . . . |
03.09.2020 17:17 |
Ученые обнаружили на Луне ржавчину
Индийский космический зонд "Чандраян-1" обнаружил на Луне скопления гематита — минерала, который образуется только в присутствии кислорода и воды. В статье, . . . |
03.09.2020 17:12 |
НАСА будет искать предложения по лунной ядерной энергетической системе ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/жж188.jpg)
В этом году НАСА и министерство энергетики будут искать предложения для разработки компактной ядерной энергетической системы, которая может поддержать . . . |
03.09.2020 17:10 |
Сдуваемый с Земли на протяжении миллиардов лет кислород вызвал «ржавление» Луны ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/жж187.jpg)
К удивлению многих планетологов, окисленный минерал гематит был обнаружен на поверхности Луны в области высоких широт, согласно новому исследованию, . . . |
03.09.2020 16:53 |
Научный прорыв в поисках внеземного разума в границах Млечного пути ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/жж186.jpg)
Прорыв в развитии аналитических методов может значительно увеличить наши шансы обнаружить внеземную жизнь в границах нашей Галактики, согласно команде из . . . |
03.09.2020 16:49 |
В поле зрения «Кьюриосити» попал 50-метровый пылевой дьявол ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/жж185.gif)
Марсоход «Кьюриосити» увидел образование и передвижение пылевого дьявола по склону горы Шарп. Вихрь высотой не менее 50 метров просуществовал около пяти минут, . . . |
03.09.2020 16:47 |
Физики реализовали масштабируемую сеть квантовой коммуникации ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/жж184.jpg)
Физики предложили легко масштабируемый способ распределения информации по квантовым каналам связи между несколькими участниками. Ученые экспериментально . . . |
03.09.2020 16:41 |
Астрономы нашли джеты у центральной галактики скопления Феникса ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/жж183.jpg)
Астрономы при помощи наземных радиотелескопов обнаружили релятивистские джеты у центральной галактики скопления Феникса, свет от которого шел до нас 5,7 . . . |
03.09.2020 16:38 |
Маск определил главную сложность в колонизации Марса ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/жж182.jpg)
Основатель SpaceX Илон Маск определил главную сложность в колонизации Марса. По его словам, создать на Красной планете базу для постоянного проживания людей гораздо . . . |
03.09.2020 16:35 |
Подтвержден худший сценарий климатической катастрофы ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/жж181.png)
В настоящее время подтверждается самый худший сценарий катастрофического изменения климата из-за деятельности человека. К такому выводу пришли ученые Лидского . . . |
03.09.2020 16:10 |
Представлено новое поколение процессоров Intel ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/жж180.png)
Intel представила новое поколение процессоров. Чипы Tiger Lake выполнены на 10-нанометровом техпроцессе и имеют встроенную графическую систему, сообщается на сайте . . . |
02.09.2020 22:31 |
Астрономы получили самые детальные снимки поверхности Солнца
Немецкие ученые на модернизированном солнечном телескопе GREGOR, крупнейшем в Европе, получили самые детальные за всю историю наблюдений с Земли изображения . . . |
02.09.2020 22:18 |
Увидеть невидимое: большие и крошечные ореолы темной материи дают подсказки для ее потенциального наблюдения ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/жж179.jpg)
Большую часть Вселенной составляет темная материя, не подлежащая непосредственному наблюдению. В результатах исследования, опубликованных в журнале Nature, . . . |
02.09.2020 22:12 |
Экологи построили глобальную карту антропогенного влияния на мировой океан ![](http://www.pereplet.ru/krylov/images/жж178.jpg)
Экологи создали первую карту, которая показывает, какая часть территории океана подверглась влиянию человека в масштабе планеты. В статье, опубликованной в Nature . . . |