Met Simpson, Şimali Karolina Dövlət Universiteti

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Ətrafdakı elektron mühitində orbital bucaq impulsunun yaranmasına səbəb olan temperatur qradiyentinə məruz qalan kvars kristalı. Kredit: NC Dövlət Universiteti

Elektronların üç daxili xüsusiyyəti var: spin, yük və orbital bucaq impulsu. Tədqiqatçılar uzun müddətdir ki, elektrik cərəyanı yaratmaq üçün spindən necə istifadə etməyi araşdırırlar. Lakin cərəyan axını yaratmaq üçün elektronun spini əvəzinə orbital bucaq impulsundan istifadə etməyə əsaslanan orbitronika sahəsi nisbətən yeni olaraq qalır.

“Ənənəvi olaraq, orbital cərəyan yaratmaq texniki cəhətdən çətin olub”, – deyə Şimali Karolina Dövlət Universitetinin fizika professoru və Üzvi və Karbon Elektronikası Laboratoriyasının (ORaCEL) üzvü Dali Sun bildirib.

Lakin, bu yaxınlarda aparılan bir araşdırmada Sun və beynəlxalq tədqiqatçılar qrupu orbital cərəyan yaratmaq üçün yeni bir inqilabi metod nümayiş etdirdilər.

“Orbital bucaq impulsu yaratmağın başqa yolları da var, lakin bu üsul daha ucuz və daha bol materiallardan istifadə etməyə imkan verir”, Nature Physics jurnalında dərc olunmuş tədqiqatın həmmüəllifi Sun deyir .

Tədqiqat qrupunun yeni metodu elektronlarda orbital bucaq impulsu yaratmaq üçün indiyə qədər ən səmərəli üsuldur. Və bütün bunlar müasir fizikanın ən aktual mövzularından biri olan kiral fononlar kimi tanınan bir fenomendə irəliləyişli bir kəşf sayəsində əldə edilib.

Kiral fononlar, istilik kimi bir enerji mənbəyi tərəfindən həyəcanlandıqda dairəvi istiqamətdə hərəkət edən atom qruplarıdır. Fononlar bir materialdan keçdikcə, həmin dairəvi hərəkəti – və ya bucaq impulsunu – onun vasitəsilə yayırlar.

“Bu işdə biz göstəririk ki, kiral fonondan gələn bucaq impulsundan istifadə edib onu spin əvəzinə orbital cərəyana çevirə bilərik”, – deyə tədqiqatın həmmüəllifi, NC State-də mexaniki və aerokosmik mühəndislik üzrə dosent və ORaCEL üzvü Jun Liu bildirib.

Tədqiqatçılar ilk dəfə olaraq kiral fononların orbital bucaq impulsunu maqnit olmayan bir materialda elektronlara birbaşa ötürə biləcəyini göstərdilər.

Tədqiqatın həmmüəllifi, Yuta Universitetinin Fizika və Astronomiya kafedrasının tanınmış professoru Vali Vardeni bildirib ki, “Bizə maqnit lazım deyil. Batareya lazım deyil. Gərginlikdən istifadə etməyə ehtiyac yoxdur. Sadəcə kiral fononları olan bir materiala ehtiyacımız var. Əvvəllər bu, ağlasığmaz idi. İndi isə, sanki, yeni bir sahə icad etmişik.”

Tədqiqatçılar ümid edirlər ki, onların işi daha səmərəli orbitron tətbiqlərinə yol açmağa kömək edəcək.

Sun deyir ki, “Əsər həmçinin struktur kirallıq və orbital cərəyanlar arasındakı qarşılıqlı təsirlə bağlı fundamental sualları da cavablandırır ki, bu da ümid edirik ki, orbitronika sahəsini daha da genişləndirməyə kömək edəcək”.

Nəşr detalları

Yoji Nabei və digərləri, Kiral fononlar tərəfindən induksiya edilən Orbital Seebeck effekti, Nature Physics (2026). DOI: 10.1038/s41567-025-03134-x

Jurnal məlumatları: Təbiət Fizikası Şimali Karolina Dövlət Universiteti tərəfindən təmin edilir