A pesar de que estos dos descubrimientos han existido desde hace casi un siglo, Sadamichi Maekawa dice que nadie pensó en la combinación de ellos."Durante casi 100 años, la gente no estudió poner estos descubrimientos juntos. Decidimos combinar diferentes ideas para llegar a un Hamiltoniano fundamental e investigar la rotación mecánica en la ecuación de Dirac ".
Maekawa,es un científico que trabaja con el Organismo Japonés de Energía Atómica, así como con en la Agencia Japonesa de Ciencia y Tecnología ha trabajado con los científicos asociados de la Universidad de Kyoto y la Universidad de Tohoku, para llegar a un nuevo modelo de spin que podría ser útil en el desarrollo de la espintrónica . Mamoru Matsuo, Ieda Jun'ichi y Saitoh Eiji también participaron en la creación del nuevo modelo, el cual se publica en Physical Review Letters con el título "Efectos de la rotación mecánica en la corriente de spin. "
"El efecto Einstein- de Haas es provocado por la conservación del momento angular entre el magnetismo y el movimiento de rotación ", explica Maekawa. "La mecánica cuántica nos dice que el origen del magnetismo es el espín del electrón. Los recientes progresos en nanotecnología nos permiten manipular el flujo del spin del electrón, o "corriente de spin". Señala que la relación entre la corriente de espín y los imanes se ha estudiado para aplicaciones de nanodispositivos, pero se ha prestado poca atención a la forma en que el movimiento de rotación pueda ser utilizado para controlar la corriente de spin.
representación esquemática de la trayectoria de los electrones(esferas roja y azul) bajo rotación mecánica(flecha gris curva) y en presencia de un campo magnético(flecha verde que sube).Crédito.Sadamichi Maekawa.
En Japón, Maekawa y sus colegas decidieron que el estudio de cómo utilizar la rotación mecánica para dirigir la corriente de spin podría ser ventajoso en el desarrollo de dispositivos de espintrónica que los científicos creen que podrían llegar a sustituir a la electrónica a base de silicio. "Encontramos que teníamos que añadir la relatividad general a la ecuación", dice Maekawa. "Dirac incluyó la relatividad especial, pero la relatividad general, se necesitaba también. Hemos combinado las dos teorías de Einstein, y agregado ellas a la teoría de la mecánica cuántica . De esta manera, hemos añadido la rotación mecánica a la ecuación cuántica. "
Parte de este nuevo modelo incluye la ampliación del sistema físico dentro de un marco no-inercial desde su actual marco inercial. Maekawa y sus compañeros se basaron en el hecho de que la dinámica de las corrientes de espín está estrechamente relacionada con la interacción spin-órbita, como resultado de la utilización del límite de baja energía de la ecuación de Dirac. "Tratamos de combinar la relatividad general y la corriente de spin, a pesar de que la relatividad general no es tan popular en la física de materia condensada en este momento", explica. El resultado, Maekawa señala, es que debe ser posible controlar la corriente de espín por medios mecánicos.
Por ahora, el modelo es teoría. "Hemos formulado una ecuación, y en el futuro esperamos poder probar la teoría," dice Maekawa. Él cree que, "esta teoría dará nacimiento a motores y dínamos de nanoescala," proporcionará una forma práctica de realizar la espintrónica en el futuro.
leer el estudio AQUÍ
fuente de la información:
http://www.physorg.com/news/2011-03-combination-relativity-quantum-mechanics-spintronics.html
