بخش «نانو اِسپین اِلکترون ها» _ نانو اِلکترونیک
آرایه های ( اِسپین-کوبیت )(spin-qubits) وقتی جریان از سمت لایه پایین که مغناطیس آن ثابت و بدون تغییر است وارد اتصال میشود، آن دسته از الکترونها، که اسپین در راستای مغناطیس این لایه دارند، امکان تونلزنی یافته و وارد لایه فرومغناطیس بالایی میشوند. در نتیجه در ساختار آرایه های ( اِسپین-کوبیت )(spin-qubits) مغناطیس لایه بالایی همراستا با لایه پایین خواهد شد و این امر سبب کاهش مقاومت در این اتصال میشود. اما اگر جریان از لایه بالایی که امکان تغییر در مغناطیس را دارد، وارد اتصال شود، الکترونهایی که اسپین مخالف با راستای مغناطش لایه پایین دارند بازتاب مییابند و امکان تونل زنی نخواهند داشت. در نتیجه مغناطیس لایه بالایی خلاف جهت لایه پایین شده و مقاومت اتصال افزایش میابد.
در نانو ساختار های هوشمند مفهوم آرایه های ( اِسپین-کوبیت )(spin-qubits) خلاصه میشود در تمام اطلاعات و کدهای لازم برای تولید موجودی مشابه خود .ماشین بسیار ریزی داریم که بلد است مشابه خود تولید کند، که در علم نانو به آرایه های ( اِسپین-کوبیت )(spin-qubits) تعبیر می شود.آرایه های ( اِسپین-کوبیت )(spin-qubits) از از نانو ذرات تشکیل شده اند و اولین اثر کاهش اندازه ذرات افزایش سطح است، افزایش نسبت سطح به حجم نانو ذرات موجب می شود که اتم های واقع در سطح اثر بسیار بیشتری نسبت به اتم های درون حجم ذرات بر خواص فیزیکی ذرات داشته باشند. این ویژگی واکنش پذیری نانو ذرات را به شدت افزایش می دهد.
ساختار آرایه های ( اِسپین-کوبیت )(spin-qubits) یکی از خواص نانو ذرات نسبت سطح به حجم بالای این مواد است. با استفاده از این خاصیت می توان کاتالیزور های قدرتمندی در ابعار نانو متری تولید نمود.این نانو کاتالیزورها راندمان واکنش های شیمیایی را به شدت افزایش داده و همچنین به میزان چشم گیری از تولید مواد زاید در واکنش ها جلو گیری خواهند نمود.به کار گیری نانو ذرات در تولید مواد دیگر می تواند استحکام آنها را افزایش دهد و یا وزن آن ها را کم کند. مقاومت شیمیایی و حرارتی آن ها را بالا ببرد و واکنش آن ها را در برابر نور وتشعشعات دیگر تغییر دهد. با استفاده از نانو ذرات نسبت استحکام به وزن مواد کامپوزیتی به شدت افزایش خواهد یافت. این افزاره ها، که شامل ترانزیستور ها و دیود ها می باشند، می توانند در روبات های نانومتری، سیستم های نانوالکترومکانیکی (NEMS)، سیستم های میکروالکترومکانیکی (MEMS)، و افزاره های میکروسیالی به‌کار گرفته شوند. عمل مکانیکی که برای آغاز تغییر شکل لازم است می تواند فشردن یک کلید، فشار ناشی از عبور یک سیال، کشش ماهیچه ها، و یا حرکت اعضای یک روبات باشد.
نتیجه گیری :
آرایه های ( اِسپین-کوبیت )(spin-qubits) وقتی جریان از سمت لایه پایین که مغناطیس آن ثابت و بدون تغییر است وارد اتصال میشود، آن دسته از الکترونها، که اسپین در راستای مغناطیس این لایه دارند، امکان تونلزنی یافته و وارد لایه فرومغناطیس بالایی میشوند. در نتیجه در ساختار آرایه های ( اِسپین-کوبیت )(spin-qubits) مغناطیس لایه بالایی همراستا با لایه پایین خواهد شد و این امر سبب کاهش مقاومت در این اتصال میشود.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک