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[交流]
【交流】英研究证实电子可分裂为自旋子和空穴子
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Science 31 July 2009: Vol. 325. no. 5940, pp. 597 - 601 DOI: 10.1126/science.1171769 Prev | Table of Contents | Next Reports Probing Spin-Charge Separation in a Tomonaga-Luttinger Liquid Y. Jompol,1,* C. J. B. Ford,1 J. P. Griffiths,1 I. Farrer,1 G. A. C. Jones,1 D. Anderson,1 D. A. Ritchie,1 T. W. Silk,2 A. J. Schofield2 In a one-dimensional (1D) system of interacting electrons, excitations of spin and charge travel at different speeds, according to the theory of a Tomonaga-Luttinger liquid (TLL) at low energies. However, the clear observation of this spin-charge separation is an ongoing challenge experimentally. We have fabricated an electrostatically gated 1D system in which we observe spin-charge separation and also the predicted power-law suppression of tunneling into the 1D system. The spin-charge separation persists even beyond the low-energy regime where the TLL approximation should hold. TLL effects should therefore also be important in similar, but shorter, electrostatically gated wires, where interaction effects are being studied extensively worldwide. 1 Cavendish Laboratory, University of Cambridge, J. J. Thomson Avenue, Cambridge CB3 0HE, UK. 2 School of Physics and Astronomy, University of Birmingham, Edgbaston, Birmingham B15 2TT, UK. 英研究证实电子可分裂为自旋子和空穴子 英国研究人员最近通过实验证实了电子可分裂为自旋子和空穴子的理论假设，这一进展将有助于研制下一代量子计算机。 英国剑桥大学日前发布新闻公报说，该校研究人员和伯明翰大学的同行合作完成了这项研究。公报称，电子通常被认为不可分。但1981年有物理学家提出，在某些特殊条件下电子可分裂为带磁的自旋子和带电的空穴子。 剑桥大学研究人员将极细的“量子金属丝”置于一块金属平板上方，控制其间距离为约30个原子宽度，并将它们置于约零下273摄氏度的超低温环境下，然后改变外加磁场，发现金属板上的电子在通过量子隧穿效应跳跃到金属丝上时分裂成了自旋子和空穴子。 研究人员说，人们对电子性质的研究曾掀起了半导体革命，使计算机产业飞速发展，现在又出现了实际研究自旋子和空穴子性质的机会，这可能会促进下一代量子计算机的发展，带来新一轮的计算机革命。 |
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