Dynamika spinu w układach mezoskopowych
Ostatnia dekada przyniosła intensywne badania w dziedzinie fizyki mezoskopowej, zajmującej się obiektami o rozmiarach między skalą mikroskopową a makroskopową. Różnego rodzaju obiekty mezoskopowe mogą służyć za komponenty układów elektronicznych i optoelektronicznych nowej generacji, na przykład tranzystorów jednoelektronowych lub spinowych. Niewątpliwie jednym z najciekawszych obszarów badań w fizyce mezoskopowej jest dynamika spinu. Postępy w tej dziedzinie stymuluje obietnica tworzenia nanourządzeń pozwalających dokładnie manipulować i kontrolować spiny pojedynczych cząsteczek. Jedno z istotnych zagadnień transportu mezoskopowego jest ściśle powiązane z korelacjami w układach wielu ciał, które wykazują liczne intrygujące zachowania. Zależności między dynamiką spinu a interakcjami w układach wielu ciał są zatem szczególnie interesujące. Naukowcy pracujący nad finansowanym ze środków UE projektem "Spin related phenomena in mesoscopic transport" (SPINMET) skoncentrowali się na analizie zjawisk spinowych w układach wielu ciał w różnego rodzaju strukturach mezoskopowych. Wśród głównych tematów badań znalazły się zjawiska interferencji spinów w niepojedynczych połączonych obiektach mezoskopowych, anomalia 0,7 wraz z pokrewnymi zjawiskami w jednowymiarowym transporcie balistycznym oraz nowe stany jednowymiarowych cieczy spinorów kwantowych. Ponadto naukowcy badali prądy spinowe i akumulację spinu w prawdziwych strukturach mezoskopowych. Ostatecznym celem projektu SPINMET było poznanie mechanizmów mezoskopowej dynamiki spinów i jej interakcji z korelacjami wielu ciał oraz sformułowanie rekomendacji dla sektorów zaawansowanych technologii. Możliwe innowacyjne produkty to krzemowy tranzystor spinowy bez styków ferromagnetycznych, standardy rezystancji oparte na efekcie Halla w spinie kwantowym oraz kompaktowe źródła promieniowania terahercowego.
Słowa kluczowe
Dynamika spinu, układ wielu ciał, zjawiska spinowe, tranzystory spinowe, transport mezoskopowy
