由铂笼制成的自旋记忆单元。免费技术图书馆新闻

铂笼制成的自旋存储单元

25.11.2013

物理学家已经能够通过将钬原子放置在铂原子的特殊“笼子”中来创建一个相对稳定的自旋记忆单元，这将其与外界隔离并允许电子的自旋状态保持超过 6 分钟，根据《自然》杂志上的一篇文章。

近几十年来，物理学家一直在积极研究电子和原子的量子特性，并试图将它们用于制造电子设备。在传统的微电子学中，信息由电荷表示。在自旋电子学或自旋电子学中，信息是使用电子的自旋（即粒子的旋转方向）来表示的。

卡尔斯鲁厄（德国）理工学院的 Wulf Wulfhekel 和他的同事在制造此类设备方面迈出了一大步，他们学会了长时间稳定电子自旋，比以前的记录高数百倍。这篇文章作者的关键发现是创造了一个特殊的铂原子“细胞”，它在自身内部形成了一个“死区”。

这种设计是一个微观板，里面的铂原子组合成等边的“三角形”。在其中一个三角形的中心，科学家放置了一个钬原子，钬是一种来自镧系元素的稀土金属，具有不同寻常的磁性和量子特性。

由于“笼”的存在，钬外壳中的电子免受干扰和环境影响。当科学家们试图记录和读取这样一个“记忆细胞”中的自旋状态时，他们发现它可以保持稳定六分钟，这是迄今为止的绝对记录。

此外，根据物理学家的计算，与其他自旋电子学样品不同，该设备将能够在相对较高的温度下运行，最高可达-173摄氏度。正如文章作者认为的那样，他们的创意表明了创造高温自旋电子学并将其用于实际目的的可能性。

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事实是，到目前为止，机器人在狭窄空间内避开障碍物是一项艰巨的任务。无法使用全球导航卫星系统也会造成干扰。

新型无人机预先配备了由多层碳泡沫制成的耐用外壳。它有四个电机和一个 PixRacer R15 飞行控制器。无人机本身长 38 厘米，重 1,45 公斤。它能够自主飞行十分钟。

为了确定位置，无人机使用激光雷达里程计和 CompSLAM 同步定位和映射系统。他在当地和全球轨迹规划师的协助下进行侦察。此外，无人机能够绘制地下空间地图并搜索其中的物体。

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