Recherchez sur tout Techno-Science.net
       
Techno-Science.net : Suivez l'actualité des sciences et des technologies, découvrez, commentez
Posté par Adrien le Lundi 19/03/2012 à 12:00
Une méthode pour orienter le spin des électrons
Une méthode pour 'maitriser' le spin des électrons a été découverte par deux instituts du Conseil National des Recherches - l'Institut des Nanosciences (Nano-Cnr) et l'Institut Spin (Spin-Cnr) - et avec la collaboration de l'université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa...) Federico II de Naples. L'étude montre à travers des simulations qu'il est possible d'orienter de façon contrôlé le spin (Le spin est une propriété quantique intrinsèque associée à chaque particule, qui est caractéristique de la nature de la particule, au même titre que sa masse et sa charge électrique. Comme la...) d'un faisceau d'électrons. Le résultat, fruit (En botanique, le fruit est l'organe végétal protégeant la graine. Caractéristique des Angiospermes, il succède à la fleur par transformation du pistil. La paroi de l'ovaire forme le péricarpe du...) de la collaboration entre Vincenzo Grillo (Cnr-Nano), Lorenzo Marrucci (Cnr-Spin), Enrico Santamato et Ebrahim Karimi (université Federico II), publié sur la revue internationale Physical Review Letters (http://prl.aps.org/abstract/PRL/v108/i4/e044801), ouvre de nouvelles possibilités à l'étude de la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide,...) à l'échelle nanométrique.


Représentation d'un état quantique de spin 1/2 par une sphère de Riemann (En mathématiques, la sphère de Riemann est une manière de prolonger le plan des nombres complexes avec un point additionnel à l'infini, de manière à...).

La polarisation ( la polarisation des ondes électromagnétiques ; la polarisation dûe aux moments dipolaires dans les matériaux diélectriques ; En électronique, la polarisation...) du spin des électrons est un problème de la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la...) quantique depuis longtemps étudié, mais jamais complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou autocomplétion, est une fonctionnalité informatique permettant à l'utilisateur de limiter la...) résolu. "Le spin est une propriété fondamental des électrons, que l'on peut se représenter en imaginant l'électron (L'électron est une particule élémentaire de la famille des leptons, et possèdant une charge électrique élémentaire de signe négatif. C'est un des composants de l'atome.) qui tourne rapidement sur lui-même comme une toupie ( Une toupie est un jouet destiné à tourner sur lui-même le plus longtemps possible, en équilibre sur sa pointe. On appelle également toupie le réservoir de...)" explique Vincenzo Grillo. Dans les électrons libres, l'axe de rotation est orienté de manière aléatoire, un peu comme des toupies qui s'inclinent aléatoirement, et les méthodes proposées jusqu'à présent pour aligner le spin des électrons désordonnés se sont démontrées peu efficaces.

Les scientifiques ont montré à l'aide de simulations, qu'il est possible de polariser le spin d'un faisceau d'électrons à travers des lentilles magnétiques, systèmes complexes de champs électriques et magnétiques. "Les calculs indiquent qu'au centre du faisceau il se produit un effet d'interférence (En mécanique ondulatoire, on parle d'interférences lorsque deux ondes de même type se rencontrent et interagissent l'une avec l'autre. Ce phénomène apparaît souvent en optique avec les ondes...) capable d'aligner de façon contrôlée l'orientation (Au sens littéral, l'orientation désigne ou matérialise la direction de l'Orient (lever du soleil à l'équinoxe) et des points cardinaux (nord de la...) des spins des électrons" assure Vincenzo Grillo. "Il n'existait pas, jusqu'à présent, de processus qui permettait de 'maîtriser' les spins initialement distribués de manière aléatoire."

Le résultat a également des applications concrètes. "Utilisés dans un microscope électronique, les faisceaux polarisés permettraient d'étudier le spin des électrons à l'intérieur des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.), un facteur crucial dans la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par...) sur les mémoires magnétiques, plus efficaces que les mémoires que l'on trouve actuellement dans nos disques durs" termine Vincenzo Grillo. "Les simulations ont confirmé que notre système peut être inséré dans des microscopes électroniques de dernière génération, la prochaine étape, à laquelle nous travaillons déjà, consiste à réaliser un tel microscope".

Commentez et débattez de cette actualité sur notre forum Techno-Science.net. Vous pouvez également partager cette actualité sur Facebook, Twitter et les autres réseaux sociaux.
Icone partage sur Facebook Icone partage sur Twitter Partager sur Messenger Icone partage sur Delicious Icone partage sur Myspace Flux RSS
Source: BE Italie numéro 101 (1/03/2012) - Ambassade de France en Italie / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /69272.htm
Illustration: Wikipedia