Önerilen bir yöntem, ışık ve nanoteller kullanarak neredeyse saf spin polarizasyonuna sahip elektron ışınları üretecektir. Polarize bir elektron demetindeki parçacıkların spinleri rastgele dağılmak yerine tek bir yöne doğru eğimlidir. Malzemelerin manyetizmasını incelerken ya da atomların veya çekirdeklerin spinlerini kontrol ederken, polarizasyon sahip olunması gereken değerli bir özelliktir. Ancak bir sinkrotron tesisinde oluşturulmadığı sürece, böyle bir ışın genellikle düşük düzeyde polarizasyona sahiptir.
Teorisyenler bu ışınları oluşturmak için lazer ışığı kullanmayı önerdiler, ancak şimdiye kadar bu yöntemler çok güçlü lazerler gerektiriyordu ve yüksek polarizasyon üretmesi beklenmiyordu. Daha önceki lazer tabanlı tekniklerin aksine, Doğu Çin Normal Üniversitesi’nden Deng Pan ve Wuhan Üniversitesi’nden Hongxing Xu, 10 milyar kata kadar daha düşük bir lazer yoğunluğu gerektirirken neredeyse %100 polarize olan bir çift ışınla sonuçlanması gereken bir teknik sundular.
Pan ve Xu’nun teorisine göre, 100 nm aralıklı paralel iletken nanotellerden oluşan bir dizi, geniş bir lazer ışını tarafından elektromanyetik dalgalar yaymak üzere uyarılıyor. Tellerden yaklaşık 100 nm uzakta, dizi boyunca dik, polarize olmayan bir elektron ışını gönderilir.
Bazı elektronlar yerel elektrik alanına paralel veya antiparalel spinlere sahiptir, çünkü sırasıyla foton emer veya yayarlar. Ayrıca enerjileri de bir foton kadar değişir. Tellere yakın radyasyonla bu etkileşim sonucunda neredeyse saf spin polarizasyonlarına ve biraz farklı enerjiye sahip iki yeni ışın üretilir ve bu ışınlar arasında ayrım yapmak kolaylaşır. Pan ve Xu’ya göre yöntem mevcut teknolojiyle uygulanabilir olmalı ve muhtemelen elektronları manipüle etmenin yeni yollarıyla sonuçlanabilir.
Kaynak: physics.aps.org/articles/v16/s55 – Dave Ehrenstein
Derleyen: Hasan Ongan
