دستیابی پژوهشگران دانشگاه علم و صنعت ایران به چارچوبی نو برای مهندسی برهم‌کنش‌های اسپینی
به گزارش روابط عمومی دانشگاه، دکتر بابک زارع رمشتی، عضو هیئت علمی دانشکده فیزیک دانشگاه علم و صنعت ایران، با همکاری پژوهشگرانی از دانشگاه تهران، موفق به ارائه چارچوبی نوین برای مهندسی برهم‌کنش‌های اسپینی شدند. نتایج این پژوهش نظری با عنوان «برهم‌کنش غیرمتقابل اسپین–اسپین با واسطه فوتون» (Non-reciprocal spin-spin interaction mediated by photons) در مجله معتبر Physical Review B به چاپ رسیده است.
در این مطالعه، پژوهشگران به بررسی سازوکار برهم‌کنش میان دو ممان مغناطیسی (ماکرواسپین) پرداخته‌اند که بدون تماس مستقیم و تنها از طریق واسطه فوتون‌ها با یکدیگر تبادل اثر می‌کنند. یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد در حالی که برهم‌کنش اسپین‌ها در فضای آزاد به‌صورت متقابل (دوطرفه) است، قرارگیری آن‌ها در یک موجبر فلزی می‌تواند منجر به ایجاد برهم‌کنش «غیرمتقابل» شود؛ به‌گونه‌ای که شدت برهم‌کنش در یک جهت، با جهت دیگر متفاوت باشد.
دکتر زارع رمشتی در تشریح این پدیده بیان کرد: «علت بروز این رفتار غیرمتقابل، برهم‌کنش ویژه میان مدهای الکترومغناطیسی موجبر و ماکرواسپین‌های در حال حرکت تقدیمی است. ما در این پژوهش نشان دادیم که با تغییر میدان مغناطیسی خارجی و همچنین موقعیت ماکرواسپین‌ها در داخل موجبر، می‌توان نوع و جهت برهم‌کنش را به‌دقت تنظیم کرد.»
به عبارت ساده‌تر، این مطالعه ثابت می‌کند که محیط فوتونی اطراف اسپین‌ها می‌تواند به ابزاری کلیدی برای کنترل و مهندسی نحوه ارتباط آن‌ها تبدیل شود.
این دستاورد علمی از نظر بنیادی در حوزه‌های پیشرفته‌ای همچون اسپینترونیک، مگنونیک، سامانه‌های غیرهرمیتی و فناوری‌های کوانتومی اهمیت بسزایی دارد و می‌تواند مسیر را برای طراحی و پیاده‌سازی برهم‌کنش‌های جهت‌دار و قابل‌تنظیم در سامانه‌های مغناطیسی هموار سازد.
|