Xüsusi nisbilik nəzəriyyəsinin təsirlərini müşahidə etmək işıq sürətinin əhəmiyyətli bir hissəsində hərəkət edən cisimləri tələb etmir. Əslində, xüsusi nisbilikdə uzunluq daralması elektromaqnitlərin necə işlədiyini izah edir . Maqnit sahəsi sadəcə fərqli istinad çərçivəsindən görünən elektrik sahəsidir.

Beləliklə, elektron başqa bir elektronun elektrik sahəsində hərəkət etdikdə , bu xüsusi relyativistik təsir hərəkət edən elektronun maqnit sahəsi ilə və deməli, elektronun spin bucaq momenti ilə qarşılıqlı əlaqəsi ilə nəticələnir.

Bir maqnit sahəsində spinin qarşılıqlı təsiri, 1920-ci ildə Stern Gerlach təcrübəsində spinin necə kəşf edildiyi idi. Səkkiz il sonra, cüt spin-orbit qarşılıqlı əlaqəsi (və ya spin-orbit birləşməsi ) 1928-ci ildə Qreqori Breit tərəfindən açıqlandı və sonra Diracın xüsusi relativistik kvant mexanikasında tapıldı. Bu, 1926-cı ildə Llewellyn Thomas tərəfindən hazırlanmış atom enerjisi səviyyələrinin enerji parçalanması tənliyini təsdiqlədi : 1) elektronun müsbət yüklü nüvə ətrafında hərəkəti (“orbit”) səbəbindən müşahidə etdiyi xüsusi relativistik maqnit sahəsi və 2) bu maqnit sahəsi ilə qarşılıqlı əlaqədə olan elektronun spin maqnit momenti .

İndi əvvəllər diqqətdən kənarda qalmış spin-orbit birləşməsinin müəyyən materiallarda qeyri-ənənəvi superkeçiriciliyə səbəb olacaq qədər güclü olduğu aşkar edilmişdir. Minnesota Universitetindən Yaşa Gindikin və Aleks Kamenev tərəfindən aparılan araşdırma Physical Review B- də dərc olunub .

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1737100845&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-01-relativistic-orbit-coupling-unconventional-superconductivity.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMxLjAuNjc3OC4yNjYiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjY2Il0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjY2Il0sWyJOb3RfQSBCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1737100845349&bpp=1&bdt=167&idt=35&shv=r20250114&mjsv=m202501130101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1737100669%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1737100669%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1737100669%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=1423380756676&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=447&ady=1817&biw=1903&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31089724%2C31089808%2C42531705%2C95350245%2C95350441%2C95350549%2C31089761%2C95349396%2C95347432&oid=2&pvsid=2982391363208445&tmod=230263605&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=39

Nəticə etibarı ilə ikiölçülü müstəviyə perpendikulyar olan bir qüvvə ilə nəticələnən, spin-orbit qarşılıqlı təsirinin və kristalın potensialının asimmetriyasının birləşmiş təsiri nəticəsində laqeyd birləşmə Raşba effektindəndir. (Effekt ilk dəfə 1959-cu ildə üç ölçüdə kəşf edilmişdir.)

Rashba spin-orbit muftası maqnit vasitəsi ilə deyil, elektrik vasitəsi ilə fırlanma vəziyyətlərini idarə etməyə imkan verir. Bu, elektronun spininə əsaslanan elektronikanın “spintronikanın” inkişafı üçün həlledici rol oynadı və spin tranzistorunun təklifi üçün əsas oldu.

Təsir istiqamətləri nəzərə alınmaqla spin və bucaq momentumunun hasilindən (deməli, birləşmədən) asılıdır və xüsusilə nüvənin atom nömrəsinin və incə strukturunun sabitinin hasilinin kvadratı kimi dəyişir .

İncə struktur sabitinin kvadratına görə (≈ 1/137) aşağı atom nömrəsində kiçikdir, lakin atom nömrəsi böyük olduqda əhəmiyyətli olur. Spin və bucaq momentumu (fırlanma bucaq momenti deyil, nizamlı bucaq momentumu) eyni istiqamətə işarə etdikdə və perpendikulyar olduqda sıfır olduqda xüsusilə güclüdür.

Rəşba effekti inversiya simmetriyası olmayan bir kristalda yarana bilər – inversiya simmetriyası bir nöqtə ətrafında əks olunduqdan sonra obyektin dəyişməzliyidir – elektronların müxtəlif keçiricilik zolaqlarına ayrılması – “sonlu momentumda keçiricilik zolağı elektronlarının spin degenerasiyasını qaldırması” ” yazırlar.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .Abunə ol

Gindikin və Kamenev tərəfindən aparılan tədqiqat kristal qəfəsdən kənar elektrik sahələri tərəfindən yaradılan geniş Rashba spin-orbit qarşılıqlı təsirinə yönəlmişdir. Geniş Rashba spin-orbit effektləri qaçılmaz olaraq xarici elektrik sahəsi ilə mütənasibdir. İkili keçiricilik zolaqlarına görə, cüt spin-orbit qarşılıqlı təsiri bir bandın digər lentlər elektronlarındakı elektrik qüvvələrindən (Coulomb qüvvələri) gəlir.

İnversiya asimmetriyası artıq lazım deyil. Həmmüəlliflər yazır: “Bu əsas fikir – elektrik sahəsinin… Coulomb qüvvələrindən yarana biləcəyi – tamamilə yeni bir tədqiqat prospekti açır”. Coulomb sahələri santimetrdə 100 milyon volta qədər böyük ölçülərə çata bilər.

Xüsusilə, onlar təklif edirlər ki, müəyyən materiallarda bu cüt spin-orbit qarşılıqlı təsiri qeyri-ənənəvi fövqəlkeçiricilik formasına səbəb olacaq qədər güclü ola bilər. Spin-orbit birləşməsi, Kuper cütləri kimi elektronların cütləşməsinə səbəb ola bilər və tək pariteti olan superkeçirici vəziyyət yarada bilər.

“Rəşba spin-orbit keçiricilik zolağı elektronlarının birləşməsi, zolağın spin-orbit-parçalanmış valent zolaqları ilə qarışması nəticəsində özünü elektron-elektron qarşılıqlı təsirlərində göstərir”.

Onların geniş hesablamaları, vəziyyətin yerli sahələrə və xarici Raşba spin-orbit qarşılıqlı təsirinə səbəb olan təvazökar miqdarda yüklənmiş çirklər və struktur qüsurları ilə asanlıqla pozulacağını proqnozlaşdırır, lakin kristal nümunələri son dərəcə təmiz və yüksək keyfiyyətli olsaydı, superkeçirici vəziyyət aşkar edilə bilər. bir neçə yüz millikelvin temperaturda.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=809300024&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1737100845&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-01-relativistic-orbit-coupling-unconventional-superconductivity.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMxLjAuNjc3OC4yNjYiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjY2Il0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjY2Il0sWyJOb3RfQSBCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1737100845349&bpp=1&bdt=166&idt=74&shv=r20250114&mjsv=m202501130101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1737100669%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1737100669%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1737100669%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0%2C750x188&nras=1&correlator=1423380756676&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=447&ady=3722&biw=1903&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31089724%2C31089808%2C42531705%2C95350245%2C95350441%2C95350549%2C31089761%2C95349396%2C95347432&oid=2&pvsid=2982391363208445&tmod=230263605&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=3&uci=a!3&btvi=2&fsb=1&dtd=77

Komanda cüt spin-orbit qarşılıqlı təsirinin iki nəticəsini araşdırdı. Birincisi, bu birləşmə p-dalğalı superkeçirici cütləşməyə səbəb olur, burada Kuper cütləri – heç bir müqavimət göstərmədən superkeçiricidə birlikdə hərəkət edən elektron cütləri – xüsusi bucaq impulsuna malikdir və qoşalaşmış elektronlar, Kuper cütlərinin əks olduğu adi superkeçiricilərdən fərqli olaraq paralel spinlərə malikdirlər. fırlanır.

Müəlliflər tərəfindən tapılan cüt spin-orbit qarşılıqlı təsirinin ikinci nəticəsi, fizik Feliks Bloch tərəfindən 1929-cu ildə irəli sürülmüş və Phys.org-un 2020-ci ildə əhatə etdiyi kimi , “təklif edən” bir fikir olan Bloch ferromaqnetizminin asanlaşdırılmasındakı roludur. aşağı sıxlıqda elektronların paramaqnit Fermi “dəniz”i kortəbii olaraq tam maqnitləşdirilmiş vəziyyət.”

Müəlliflər yazır ki, onların tədqiqatı “nəhəng, tənzimlənə bilən Raşba effekti olan materialların axtarışı üçün maraqlı tədqiqat prospekti açır”.