Aineen ja aineen vuorovaikutus Viime aikoina on tehty paljon valon ja aineen välisten vuorovaikutuksien tutkimuksia. Rice-yliopistossa tutkijat päättivät etsiä myös aineen ja aineen välistä vuorovaikutusta. Vastoin odotuksia he myös löysivät sellaisia.
Rice Universityn tutkijat tutkivat valo-aine -vuorovaikutuksia nanoputkien kalvoissa ja löysivät polaritonien tuottamia epätavallisia pisteitä, joita voisi kenties käyttää informaation tallentamiseen ja yksiulotteisena laserina. Onnistuneen työnsä jatkoksi Rice Universityn tutkijat päättivät etsiä valo-aine vuorovaikutuksien kaltaisia ilmiöitä myös aine-aine -vuorovaikutuksista.
He eivät odottaneet löytävänsä sellaista kovinkaan pian, mutta niin vain Ricen fyysikko Junichiro Kono jatko-opiskelija Xinwei Li ja heidän kansainväliset kollegansa löysivät ensimmäisen esimerkin Dicke-yhteistoiminnasta aine-aine -järjestelmässä.
Löytö voisi auttaa ymmärtämään spintroniikkaa ja kvanttimagneettisuutta, toteaa Kono. Spintroniikan puolella se voi myötävaikuttaa spin-pohjaisen kvanttilaskennan kehittämiseen. Havainnot kvanttimagneettisuudesta johtavat syvempään ymmärrykseen aineen vaiheista, joita monimutkaiset vuorovaikutukset aiheuttavat atomitasolla.
Kuvassa havaittu Dicke-yhteistoiminta magneettikiteessä, jossa raudan ja erbiumin spinit ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa. Raudan spinit (siniset) ovat virittyneet muodostamaan spin-aallon ja erbiumin spinit (punaiset) prekessioivat magneettikentässä (B) käyttäytyen kuin kaksitasoiset atomit.
- Vuorovaikutus, josta puhumme, on todella atomistinen. Kaksi erityyppistä spiniä vuorovaikuttaa toisiinsa yhdessä materiaalissa. Se on kvanttimekaaninen vuorovaikutus, eikä klassista mekaniikkaa, jota havaitsemme valo-aine kytkennässä. Tämä avaa uusia mahdollisuuksia paitsi ymmärtää mutta myös hallita ja ennakoida tiivistetyn aineen uudenlaisia vaiheita, toteaa Junichiro Kono.
Penn Staten mekaniikkainsinöörien saavutus on puolestaan kuin suoraan tieteellisestä fiktiosta. Heidän kehittämä itsensä korjaava kalvo toimii käänteisenä suodattimena eli estää pienien hiukkasien läpimenon mutta antaa suurempien mennä läpi.
Kehitetty kalvo ei erota esineitä koon mukaan vaan reagoi kohteen kineettiseen energiaan ja suuremmalla kohteella on suurempi liike-energia. Lisäksi kalvo kiertyy läpimenevän esineen ympärille ja korjaa itsensä täysin sen kautta kulkevan esineen yläosassa.
Kalvo voisi toimia hiukkasesteinä, mutta itsekorjautuvat ominaisuudet mahdollistavat myös lääketieteellisten laitteiden kuten kirurgisten työkalujen läpikulkeutumisen samalla kun epäpuhtaudet eivät läpäise kalvoa.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 7.9.2018
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
Moni uusi sähköauton omistaja kokee toimintasädeahdistusta. Tätä ongelmaa autonvalmistajat voivat helpottaa siirtymällä piipohjaista IGBT-piireissä piikarbidiopohjaisiin siruihin. auton vetoinvertterissä.
