Synopsis: Spins Move between Insula

Synopsis: Spins Move between Insulators

Synopsis Image
C. Wolfe et al., Phys. Rev. B (2014)
Off-resonant manipulation of spins in diamond via precessing magnetization of a proximal ferromagnet
C. S. Wolfe, V. P. Bhallamudi, H. L. Wang, C. H. Du, S. Manuilov, R. M. Teeling-Smith, A. J. Berger, R. Adur, F. Y. Yang, and P. C. Hammel
Phys. Rev. B 89, 180406 (2014)
Published May 14, 2014
Transporting electron spin polarization could enable quantum computing or ultrafast alternatives to electronics, but most previous demonstrations have included at least one metal. Now, in a Rapid Communication in Physical Review B, Chris Wolfe, Vidya Bhallamudi, and colleagues at Ohio State University, Columbus, show evidence for transfer between insulators, although the mechanism is still mysterious.

The researchers monitored a defect in diamond, comprising a nitrogen impurity paired with a missing carbon atom, or vacancy. This widely studied “NV center” hosts an electron whose spin alignment is very long-lived in large crystals and which affects the intensity of photoluminescence that the center emits. The team measured emission from a film of nanodiamonds, each 50–200 nanometers in size and containing thousands of NV centers, that they had deposited on a thin layer of the insulating magnet, yttrium iron garnet (YIG). As expected, the light level from the NV centers changed dramatically when they injected microwaves that matched the centers’ resonant frequency. But it also changed when the microwaves were tuned to excite the magnetization of the YIG, suggesting that altered spin alignments in this layer moved to NV centers hundreds of nanometers away.

The researchers checked that the YIG shared its spin alignment with the nanodiamonds even when the two were separated by a 300-nm-thick silver electrode. The transfer mechanism remains unclear because there are no metallic electrons to carry the spin and because the very different frequencies make direct transfer unlikely. Still, the results could allow new ways to manipulate and monitor the spin in insulators. – Don Monroe

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ข้อสรุป: สปินย้ายลูกถ้วย

รูปข้อสรุป
C. Wolfe et al., B รายได้ทางกายภาพ (2014)
ปิดคงจัดการของสปินในเพชรผ่าน magnetization precessing ของ proximal ferromagnet
C. S. Wolfe, V. P. Bhallamudi, H. L. วัง C. H. Du, Manuilov s ได้ R. M. Teeling-สมิธ A. J. เบอร์เกอร์ R. Adur, F. Y. Yang และ P. C. Hammel
นับย้อนหลัง B 89, 180406 (2014)
ประกาศ 14 may, 2014
ขนส่งอิเล็กตรอนหมุนโพลาไรซ์สามารถใช้ควอนตัมคอมพิวเตอร์หรืออิเล็กทรอนิกส์แทน ultrafast แต่สาธิตส่วนใหญ่ก่อนหน้านี้รวมโลหะน้อย ตอนนี้ ในการสื่อสารอย่างรวดเร็วในการตรวจสอบทางกายภาพ B, Chris Wolfe ห้อง Bhallamudi และเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยโอไฮโอสเตท โคลัมบัส แสดงหลักฐานในการโอนย้ายระหว่างลูกถ้วย แม้ว่ากลไกนี้จะยังคงลึกลับ

นักวิจัยตรวจสอบความบกพร่องในเพชร มลทินไนโตรเจนที่จับกับคาร์บอนอะตอมหายไป หรือตำแหน่งว่างประกอบด้วยการ นี้อย่างกว้างขวางศึกษา "ศูนย์ NV" โฮสต์อิเล็กตรอนการจัดตำแหน่งการหมุนที่เป็น long-lived มากในผลึกขนาดใหญ่ และที่มีผลต่อความเข้มของ photoluminescence ที่ emits ตัว มลพิษวัดทีมงานจากภาพยนตร์ nanodiamonds, nanometers 50 – 200 แต่ละขนาดและประกอบด้วยพัน NV ศูนย์ ที่พวกเขาได้ฝากในบางชั้นแม่เหล็กฉนวน อิตเทรียมเหล็กโกเมน (YIG) ตามที่คาดไว้ ระดับแสงจากศูนย์ NV เปลี่ยนแปลงอย่างมากเมื่อพวกเขาฉีดไมโครเวฟที่ความถี่คงศูนย์ตรง แต่ยังเปลี่ยนเมื่อไมโครเวฟถูกปรับช่องรับสัญญาณกระตุ้น magnetization ของ YIG แนะนำที่ หมุนเปลี่ยนแปลงการจัดแนวในชั้นนี้ย้ายไป NV ศูนย์หลายร้อย nanometers ไป

นักวิจัยตรวจสอบการ YIG ที่ร่วมจัดตำแหน่งการหมุนกับ nanodiamonds แม้ว่าทั้งสองถูกคั่น ด้วยอิเล็กโทรดเงินหนา 300 nm กลไกการถ่ายโอนจะไม่ชัดเจนเนื่อง จากมีอิเล็กตรอนไม่โลหะเพื่อการหมุน และเนื่อง จากความถี่ที่แตกต่างกันมากทำให้ถ่ายโอนโดยตรงน่า ยังคง ผลลัพธ์อาจทำให้วิธีใหม่ในการควบคุม และตรวจสอบหมุนในลูกถ้วย – มอนโรดอน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เรื่องย่อ : หมุนไปมาระหว่างฉนวน

เรื่องย่อภาพ
ซีวูล์ฟ et al . , ว. . บาทหลวง B ( 2014 )
ปิดการสปินเรโซแนนซ์ของเพชรผ่าน precessing สะกดจิตของการทำงาน ferromagnet
C . S . วูล์ฟ วี พี bhallamudi , H . L . วัง , C . H . ดู เอส manuilov , R . teeling สมิธ , A . J . R . adur Berger , F . Y . หยาง และ P . C . แฮมเมล
ว. . บาทหลวง ข 89 , 180406 ( 2014 )

ที่ 14 พฤษภาคม 2014การขนส่งอิเล็กตรอนสปินสามารถใช้เป็นทางเลือกหรือมากคอมพิวเตอร์ควอนตัมอิเล็กทรอนิกส์ แต่ที่ผ่านมาส่วนใหญ่มีการรวมอย่างน้อยหนึ่งทำด้วยโลหะ ตอนนี้ในการสื่อสารอย่างรวดเร็วใน B , คริส วูฟล์ vidya bhallamudi ตรวจสอบทางกายภาพ และเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยแห่งโอไฮโอโคลัมบัส แสดงหลักฐานการโอนระหว่างฉนวน ,แม้ว่ากลไกที่ยังคงลึกลับ .

นักวิจัยตรวจสอบข้อบกพร่องในเพชรที่ประกอบด้วยไนโตรเจนบริสุทธิ์คู่กับอะตอมคาร์บอนที่ขาดหายไป หรือตำแหน่งที่ว่าง นี้การศึกษาอย่างกว้างขวาง " ศูนย์ " NV โยธาอิเล็กตรอนที่มีการปั่นมากอยู่ในผลึกขนาดใหญ่ ซึ่งมีผลต่อความเข้มของแบบที่ศูนย์ปล่อย .ทีมวัดมลพิษจากภาพยนตร์ของ nanodiamonds แต่ละ 50 – 200 นาโนเมตร ในขนาดและมีหลายพันของศูนย์ NV ที่พวกเขามีฝากบนชั้นบางของฉนวนแม่เหล็กอิตเทรียมเหล็กโกเมน ( ยิก ) ตามที่คาดไว้ , ระดับแสงจาก NV ศูนย์เปลี่ยนไปอย่างมากเมื่อพวกเขาฉีดไมโครเวฟที่ตรงกับศูนย์ความถี่เสียง .แต่มันก็เปลี่ยนไป เมื่อมีสัญญาณไมโครเวฟเพื่อกระตุ้นการสะกดจิตในการเปลี่ยนแปลง การปั่นยิกบอกว่าในชั้นนี้ย้ายไป NV ศูนย์หลายร้อยนาโนเมตรไป

นักวิจัยตรวจสอบที่ใช้ร่วมกันของการปั่นยิกด้วย nanodiamonds แม้เมื่อทั้งสองถูกแยกจากกันโดย 300 nm หนาสีเงินอิเล็กโทรดกลไกการถ่ายโอนยังไม่ชัดเจนเพราะไม่มีอิเล็กตรอนโลหะแบกการหมุน เพราะความถี่ที่แตกต่างกันมากทำให้การถ่ายโอนโดยตรงเสียแล้ว แต่ผลอาจจะให้วิธีการใหม่ที่จะจัดการกับการปั่นในบริษัท และก็ มอนโร