کوی دانش - kooy

برگشت زمان با کنترل برهمکنش مغناطیسی

برگشت زمان با کنترل برهمکنش مغناطیسی
13 فروردین
01:06 1394
در بیشتر مواد، مشخصه مغناطیسی ماکروسکوپی زمانی ظاهر می شود که مگنت های کوچک میکروسکوپی در سرتاسر جامد با یک الگوی ثابت تراز شوند.

عکس فوق: تحت تاثیر یک میدان الکتریکی متناوب  یک لیزر (زرد)، تغییر اسپین ها (قرمز) در زمان به عقب بر می گردد.

در یک مقاله منتشر شده در ارتباطات طبیعت، Johan Mentink, Karsten Balzer و Martin Eckstein از دانشگاه هامبورگ در مرکز علم لیزر الکترون آزاد (CFEL) و موسسه ماکس پلانک جهت ساختار و دینامیک مواد (MPSD) پیش بینی کردند که برهمکنش بین این هم ترازی می تواند به صورت تقریباً آنی تغییر کند و تحت تاثیر یک پالس لیزری معکوس شود. این یافته ها در آینده، می تواند در توسعه منبع مغناطیسی سریع تر، بکار رود. از این گذشته، این یافته ها حاکی از نتیجه بسیار غیرمنطقی می باشد که  دینامیک مغناطیسی به طور موثری می تواند تحت تاثیر میدان لیزری قوی زمان- تناوبی، در زمان به عقب برمی گردد. 

برهمکنش های تبدیلی

قوی ترین برهمکنش مواد مغناطیسی، برهمکنش تبدیلی گفته می شود زیرا در نتیجه تغییر جهت الکترون های بین مگنت های میکروسکوپی خاص (بنام اسپین ها)  ایجاد می شوند. یک اسپین می تواند نیرویی از اسپین مجاور خود تجربه کند که صد برابر بزرگتر از میدان های مغناطیس قابل دسترس در آزمایشگاه است. جان منتینک و همکارانش نشان داده اند که میدان الکتریکی لیزر می تواند بر الکترون های این فرآیندهای تبدیلی تاثیر بگذارند و بنابراین این برهمکنش را تغییر دهد. با توجه به قدرت این برهمکنش های تبدیلی، این امر نشاندهنده امکان کنترل مغناطیسم بر سریع ترین مقیاس زمانی است که ممکن است که ارتباط زیادی با کاربردهای فناوری مانند ذخیره سازی مغناطیسی داشته باشد.

سرعت و برگشت پذیری

در حالیکه ثابت شده است که این برهمکنش های تبدیلی می تواند بسرعت تغییر پیدا کند، کنترل نهایی برهمکنش های تبدیلی زمانی حاصل خواهد شد که برای مثال این برهمکنش ها به طور انتخابی با قطع و وصل میدان الکتریکی، تضعیف یا تقویت شود. در حال حاضر با در معرض قرار دادن مواد مغناطیسی در یک میدان الکتریکی زمان- تناوبی ثابت شده است که  جلوگیری کردن از تحریک مستقیم الکترون ها به طور اختیاری تنظیم  می شود. جالب توجه است که در حال حاضر این پروتکل حتی برای سیستم مدل در نظر گرفته شده، کنترل زیادی نشان می دهد: این برهمکنش تبدیلی می تواند تقویت، تضعیف، و حتی عکس شود، در نتیجه به موازات جهت مورد نظر به جای تراز غیر موازی اسپین های مجاور جهت یابی شود.

برگشت زمان

به طور کاملاً شگفت آوری، بر اساس تغییر علامت این برهمکنش تبدیلی توسط این میدان الکتریکی تناوبی لیزری، مشاهده شد که این دینامیک اسپین ها زمان را به عقب برمی گرداند. منتینک می گوید: "این مشاهدات در طول مطالعات هیجان زیادی بوجود آورد. هر کس انتظار دارد که یک تغییر علامت این برهمکنش باعث تغییر سریع در وضعیت مغناطیسی می شود، اما ما دریافتیم که برعکس این تصور، این اسپین ها به جهت گیری اصلی برهمکنش بدون تاثیر خاصی در وضعیت مغناطیسی متفاوت، تغییر پیدا می کند. در نتیجه، مطالعه ما نه تنها ارتباط زیادی در کاربردهای فناوری دارد، بلکه به مطالعات بنیادین بر روی برگشت پذیری زمان در سیستم های کوانتوم مرتبط است."

کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

طیبه رمضانی

طیبه رمضانی

  1. Aki
    Aki 27 مهر, 00:40

    حالا واقعا آزمایشات موفقی صورت گرفته؟

تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

دانشمندان روشی را توسعه داده اند که توسط آن موادی که عموماً در صنایع هوایی و ماهواره ها استفاده می شوند می توانند به خودترمیمیِ شکستها و خش های خود در دمای زیر انجماد بپردازند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

چگونه می توان انرژی خورشیدی را برای استفاده در زمانی که تابش خورشید وجود ندارد ذخیره کرد؟ یک راه حل تبدیل انرژی خورشیدی به هیدروژن توسط الکترولیز آب است. این ایده به این صورت است که از الکتریسیته ای که توسط انرژی خورشیدی (پنلهای خورشیدی) بدست می آید برای تجزیه ملوکولهای آب به اکسیژن و هیدروژن استفاده شود. سپس هیدروژن خالص را می توان بعنوان منبع انرژی الکتریسیته ویا یک منبع سوختی استفاده کرد. اما دقیقاً همینجاست که موضوع پیچیده می شود. حتی با وجود فناوری های مختلفِ تولید هیدروژن و نتایج نوید بخش آزمایشگاهی، هنوز این روش بسیار ناپایدار و گران است و صرفاً برای استفاده های بزرگ تجاری دارای صرفه است. حال، رویکرد جدیدی توسط محققانِ سوئیسی عرضه شده است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
تولید سوخت از دی اکسید کربن

تولید سوخت از دی اکسید کربن

در مطالعه ای جدید که توسط دپارتمان انرژی آرگونه از لابراتوار ملی آمریکا و دانشگاه ایلینویز در شیکاگو انجام شد، محققان موفق به یافتن راهی شدند تا با کمک نور آفتاب، دی اکسید کربن را به یک منبع قابل استفاده انرژی تبدیل کنند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

اگر از زمره عاشقان قهوه هستید و در عین حال قارچ هم از چاشنی های همیشگی غذاهای شماست احتمالاً از همین الان تصمیم قطعی برای خرید این دستگاه را خواهید گرفت. این دستگاه جالب توسط آدریان پرز طراح بارسایی طراحی و تولید شده است. دستگاه های قهوه جوش صرفاً دو دهم درصد از قهوه را تبدیل به نوشیدنی می کنند و مابقی بصورت تفاله دور ریخته می شود. گرچه استفاده از تفاله قهوه بعنوان بستری برای پرورش قارچ موضوع جدیدی نیست ولی در پشت دستگاهی که در ادامه بررسی می کنیم تفکر خلاقانه ای وجود دارد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پهپادها بزودی قادر خواهند بود همانند یک پرنده ویا یک حشره بالدار تصاویر محیط را دریافت کرده، پردازش نمایند و بدون نیاز به دخالت نیروی انسانی، رادار وحتی هدایت GPS ماهواره ای راه خود را بیابند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
ویدئو: ال نینیو: قیاسی بین 1997 با 2015 – آیا امسال شاهد رکوردشکنی این پدیده خواهیم بود؟

ویدئو: ال نینیو: قیاسی بین 1997 با 2015 – آیا امسال شاهد رکوردشکنی این پدیده خواهیم بود؟

با توجه به شدت گرفتن فعالیت های پدیده ال نینیو در اقیانوس آرام، آیا امسال را باید سال رکوردزنی ال نینیو بدانیم؟

مطالعه متن کامل
دلیل اهمیت کرکس ها چیست و اگر نباشند چه از دست می دهیم؟

دلیل اهمیت کرکس ها چیست و اگر نباشند چه از دست می دهیم؟

اولین عامل تهدید کننده کرکس ها وجود سم در لاشه های منبع تغذیه شان است. در صورت از دست رفتن کرکسها، تعداد سایر جانداران لاشه خوار افزایش پیدا می کند و فراوانی چنین جاندارانی باکتری و ویروس ها را از لاشه ها به شهرهای محل زندگی انسان ها منتقل می سازد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
نکته‌ی سلامتی: چاقی در دوران کودکی بر سلامت استخوان‌ها، عضلات و مفاصل اثر می‌گذارد.

نکته‌ی سلامتی: چاقی در دوران کودکی بر سلامت استخوان‌ها، عضلات و مفاصل اثر می‌گذارد.

وزنِ بیش از حد موجبِ بروز مشکلات متعددی در کودکان می‌شود که بر سلامت استخوان‌ها، عضلات و مفاصل تأثیر می‌گذارد. برای اطلاع از عوارض بالقوه چاقی با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
تأثیر منفی تغییرات اقلیمی بر ماهیان جنوبگان

تأثیر منفی تغییرات اقلیمی بر ماهیان جنوبگان

پژوهش های جدید نشان میدهند، ترکیب عواملی نظیر افزایش مقادیر دی اکسید کربن و درجه حرارت آب اقیانوسی تأثیر بسیار شاخصی بر بقای گونه ای از اژدها ماهی جنوبگانی با نام علمی Gymnodraco acuticeps می گذارد.

مطالعه متن کامل
پوست الکترونیکی قادر به تشخیص جهتی است که از آن لمس می‌شود.

پوست الکترونیکی قادر به تشخیص جهتی است که از آن لمس می‌شود.

پوستِ الکترونیکی دارای قابلیت کشسانی جدید (وصله آبی رنگ) می‌تواند مسیر را تشخیص بدهد.

مطالعه متن کامل