[文章導(dǎo)讀] （電子順磁共振波譜儀）科學(xué)家具有了探測(cè)和操縱單原子中電子自旋方向的能力，這將極大地影響納米級(jí)磁存儲(chǔ)器、量子計(jì)算機(jī)和自旋電子器件的未來(lái)發(fā)展。電子的不同自旋方向可代表數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的不同狀態(tài)，

使用一臺(tái)在其探針的尖端涂覆有金屬鐵的特制隧道掃描顯微鏡，不同的電子自旋方向?qū)е聠蝹€(gè)鈷原子具有不同的形狀。不同的電子自旋方向?qū)е聠蝹€(gè)鈷原子具有不同的形狀。對(duì)一個(gè)金屬錳盤(pán)上的鈷原子進(jìn)行了操縱。（電子順磁共振波譜儀）借助這個(gè)特制探針，通過(guò)改變單個(gè)鈷原子在錳板表面的位置，使鈷原子中電子自旋的方向產(chǎn)生了變化。（電子順磁共振波譜儀）捕捉到的圖像顯示，當(dāng)原子中的電子自旋方向向上時(shí)，整個(gè)原子的形狀呈單突狀；若自旋方向向下，則整個(gè)原子形狀呈雙突狀，且兩者等高。

通過(guò)對(duì)單個(gè)金屬原子的操控，（電子順磁共振波譜儀）科學(xué)家具有了探測(cè)和操縱單原子中電子自旋方向的能力，這將極大地影響納米級(jí)磁存儲(chǔ)器、量子計(jì)算機(jī)和自旋電子器件的未來(lái)發(fā)展。電子的不同自旋方向可代表數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的不同狀態(tài)，（電子順磁共振波譜儀）目前計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器單元需要的原子數(shù)量成千上萬(wàn)，未來(lái)也許用單個(gè)原子就能滿(mǎn)足需求，同時(shí)將計(jì)算機(jī)的能力提高數(shù)千倍。而且，與電子器件不同的是，基于電子自旋的器件不會(huì)產(chǎn)生熱量，（電子順磁共振波譜儀）從而達(dá)到更少的功率損耗。雖然許多科學(xué)家們認(rèn)為，在制造下一代更快、更小、更高效的計(jì)算機(jī)和高技術(shù)設(shè)備上，（電子順磁共振波譜儀）新興的電子自旋技術(shù)將勝過(guò)傳統(tǒng)電子技術(shù)，但電子自旋對(duì)單原子的影響至今尚無(wú)從觀察。要想將電子自旋應(yīng)用于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中，必須能在室溫下探測(cè)到自旋現(xiàn)象。（電子順磁共振波譜儀）在研究中不僅使用了新技術(shù)，還使用了一個(gè)帶有自旋的金屬錳板，這使得他們可對(duì)鈷原子的電子自旋進(jìn)行操縱。

通過(guò)電子自旋技術(shù)研究電子的自旋特性或?qū)⑷祟?lèi)未來(lái)產(chǎn)生極大的影響。（電子順磁共振波譜儀）一個(gè)原子能干成千上萬(wàn)個(gè)原子的活兒，

傳統(tǒng)的半導(dǎo)體設(shè)計(jì)開(kāi)始受到基礎(chǔ)物理的限制，如果基于電子的自旋而不是電子電荷的傳輸來(lái)設(shè)計(jì)電路的話(huà)，（電子順磁共振波譜儀）人們將能夠制造出尺寸更小、對(duì)功率要求更低，在熱積累方面問(wèn)題更少的產(chǎn)品。跟傳統(tǒng)電子學(xué)不一樣，在自旋電子學(xué)里，人們可以通過(guò)調(diào)整電壓和電流來(lái)改變磁場(chǎng)，并利用磁場(chǎng)來(lái)調(diào)整電子的自旋。（電子順磁共振波譜儀）磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生電阻，而電阻的高低可以用來(lái)代表0或1（也就是數(shù)字訊號(hào)）。借由控制薄膜上每個(gè)不同點(diǎn)上的磁場(chǎng)并解讀其電阻，研究人員可獲取數(shù)字信息。

不僅如此，自旋電子的原理還可能用來(lái)翻轉(zhuǎn)晶體管上的開(kāi)關(guān)。

當(dāng)外界條件發(fā)生變化時(shí)，（電子順磁共振波譜儀）自旋狀態(tài)能夠從一個(gè)電子流動(dòng)到另一個(gè)電子，而不會(huì)遇到阻抗，因而也不會(huì)遭遇電荷從一個(gè)晶體管通過(guò)銅線連接轉(zhuǎn)移到另一個(gè)晶體管時(shí)所可能遭遇的能量損失。（電子順磁共振波譜儀）

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