Karbon nanotüpler ve manyetik moleküller gelecekteki nanoelektrik sistemlerinin yapıtaşları olarak kabul edilir. Elektriksel ve mekaniksel özellikleri çok önemli rol oynamaktadır.
Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü araştırmacıları ve Grenoble ve Strasbourg tan Fransız araştırmacılar atomik düzeyde her iki bileşeni birleştirmek ve yeni özelliklere sahip bir kuantum mekaniksel sistem oluşturmak için yepyeni bir yol keşfettiler.
Çalışma Nature Nanotechnology dergisinde yayınlandı.
Araştırmacılar deneylerinde mekaniksel olarak titreşebilen yaklaşık 1 mikrometrelik mesafeye yayılmış iki elektrot arasına yerleştirilmiş bir karbon nanotüp kullandılar. Sonrasında metal atomuna bağlı olarak manyetik spine sahip bir organik molekül yerleştirdiler. Spini dış manyetik alana yönlenecek şekilde ayarladılar.
Mario Ruben (KIT de çalışma grubu başkanı) ‘Bu kurulumda, Spin manyetik alana paralel ya da antiparalel dönerken tüpün titreşimine doğrudan etkisi olduğunu kanıtlamış olduk.’ diye açıklıyor.
Spin değiştiğinde, ortaya çıkan geri çekilme hareketi karbon nanotüpe aktarılıyor ve bir sonraki spin değişikliği titreşimi başlatıyor. Titreşim tüpteki atomik mesafeleri değiştiriyor ve dolayısıyla hareketin bir ölçüsü olarak iletkenlik kullanılabiliyor.
Manyetik spinle mekaniksel titreşim arasındaki güçlü etkileşim, karbon nanotüplerin hareket durumlarının belirlenmesi dışında ilginç uygulamalarında önünü açmaktadır. Bu yöntem tek tek molekülün kütlesini belirlemek ve nanosistem içindeki manyetik kuvvetleri ölçmek için önerilmiştir. Böyle bir sistem bir kuantum bilgisayarında bir kuantum bit i olarak kullanılması mümkün kılmaktadır.
Nature Nanotechnology dergisinin aynı sayısında yayınlanan ek bilgilere göre gelecekte makro ölçekli uygulamaların nano ölçekli sistemlerin etkilerini kullanması kuantum dünyası açısından önem taşımaktadır. Nano ölçek üzerinde spin, titreşim ve rotasyon kombinasyonları tamamen yeni uygulamalara ve teknolojilere yol açacaktır.
