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
Freewheel اولین دستگاه ارزیاب سازگاری برای ویلچیرها است

Freewheel اولین دستگاه ارزیاب سازگاری برای ویلچیرها است

Freewheel یک دستگاه ارزیاب سازگاری برای کسانی است که از ویلچیر (صندلی چرخ دار) استفاده می کنند. این دستگاه که توسط Accenture's Chaotic Moon تولید شده می تواند به یک ویلچیر متصل شده و داده های لحظه ای مختلفی را جمع آوری کند و آن اطلاعات را به یک گوشی هوشمند یا ساعت هوشمند ارسال کند.

مطالعه متن کامل
در مورد مزیت های ماموگرافی بیش از حد اغراق شده است

در مورد مزیت های ماموگرافی بیش از حد اغراق شده است

مرور دقیق آزمایشات تصادفی روی تست سرطان های سینه، معده و روده، گردن، پروستات و ریه نشان می دهد، در مورد مزایای تست ماموگرافی بیش از حد غلو شده است.

مطالعه متن کامل
ساخت سری های دومستیکر (domestiquer) توسط فدریک سالو  از مصالح معماری

ساخت سری های دومستیکر (domestiquer) توسط فدریک سالو از مصالح معماری

نقش معماری در طراحی چیست؟ آیین نامه ها و تزئینات معماری که معمولا برای ساخت ساختمان از آنها بهره گیری می شود چه کاربردی در ساخت اشیایی دارند که روزانه از آنها استفاده می کنیم؟ "دومستیکر" نامِ مجموعه ای از آثار ساخت طراح فرانسوی به نام «فدریک سالو» که مستقیما با توجه به پاسخ چنین سوالاتی خلق شده است. وی به هنگام قدم زدن در خیابانهای شهر رِن علاقه عمیقی به نماهای تزئین شده با لوح و سنگ پیدا کرد.

مطالعه متن کامل
  نوآوری های برتر در صنایع دوچرخه سازی در 2014

نوآوری های برتر در صنایع دوچرخه سازی در 2014

الان زمانی است که بار دیگر به 10 محصول مربوط به دوچرخه که در سال گذشته توجه ما را به خود جلب کردند، نگاهی بیاندازیم. همانطور که فهرست ما از سال 2012 و 2013 نشان می‌دهد، اینها لزوما محصولاتی نیستند که ما فکر کنیم قرار است فروش گسترده ای داشته باشند. این محصولات، نشان می‌دهند وقتی افراد جرات می‌کنند تا طرح متفاوتی را تجربه کنند، چه اتفاقی می‌افتد و به همین علت ما نیز آنها را دوست داریم،

مطالعه متن کامل
بررسی رفتار زنبورهای مریض با چسباندن فرستنده های بسیار کوچک بر روی پشت این حشرات

بررسی رفتار زنبورهای مریض با چسباندن فرستنده های بسیار کوچک بر روی پشت این حشرات

محققین دانشگاه «جیمز کوک» (استرالیا) در زمینه تحقیقات بر روی زنبورعسل دست به ابتکار جالبی زدند و موفق شدند برای اولین بار فرستنده های بسیار کوچکی را بر پشت این حشرات بچسبانند.

مطالعه متن کامل