泡利矩阵的意义
泡利矩阵的意义首先体现在它们是描述量子系统中粒子自旋的数学工具。自旋是粒子的一种内在属性,类似于角动量,但对于电子这样的费米子来说,自旋不是经典意义上的旋转,而是量子力学框架下的一种量子数。泡利矩阵提供了一种方式,用以表征和操作这些量子态,特别是在处理二维希尔伯特空间中的量子态时,它们构成了一个完备的...
自旋电子学新突破:电场诱导角动量流成功实现
然而,新的方法为操纵自旋和角动量提供了替代途径,有可能导致更有效和多功能的器件。以下是一些潜在的应用:自旋轨道扭矩器件:这些器件利用自旋电流对磁体施加扭矩,实现磁化开关。电场诱导的角动量流可能导致更高效和可控的自旋轨道扭矩器件。磁逻辑器件:磁振子具有波的性质,可用于逻辑运算。电控磁振子流的能力可能为新...
中国科大揭示光致微粒旋转新的物理机制
然而,这种自旋劈裂的间距只有亚波长量级,在与微粒相互作用时无法有效传递自旋角动量,不能驱动微粒自旋[Fig.1(d,e)]。研究团队巧妙地运用光学轨道霍尔效应来调控聚焦场自旋角动量密度分布,通过在入射径向偏振光场引入轨道角动量叠加态[Fig.1(c)],有效调控两个自旋分量的径向间距,实现了聚焦场自旋角动量对微观粒...
科学家揭示紧聚焦双色光学利萨如光束中自旋角动量密度和自旋矢量...
在这项工作中,研究人员考虑紧密聚焦的双色利萨如光束,并表明自旋角动量密度矢量和自旋矢量在这种三维光场中可能指向明显不同的方向,在某些情况下几乎是正交的,因此通常提供了关于光自旋的不同信息。据悉,对于单色光场,其偏振椭圆在某一点必然位于固定平面内,自旋角动量密度矢量与反映光场偏振特性的自旋矢量是平行的。...
科学家通过总角动量测量证明自旋系综中真正的多体纠缠
大多数其他基于角动量的自旋系综目击者所遗漏的态,包括Greenberger-Horne-Zeilinger态和Dicke态的某些叠加态,可以被目击者有效地检测到。该方案包括估计在平面上沿等间距方向的总角动量为正的概率。或者,在假定总自旋经历均匀进动的情况下,研究人员可以在不同的时间沿着一个方向进行测量。
南开研究团队提出自旋角动量波预言
该团队在国际上首次提出“自旋角动量波”这一新概念,并构想了一种基于“狄拉克电子自旋角动量振荡”来产生与探测“自旋角动量波”的思想实验(www.e993.com)2024年9月19日。2023年12月28日,相关研究成果在线发表于Elsevier旗下的《物理学结果》。麦克斯韦方程组是科学史上最重要的公式之一,它不仅实现了对经典电动力学的统一,而且预言了电磁波,...
科普|自旋的故事:从自旋起源到自旋手性
由于理论以及实验验证发现基本粒子可视为半径为零的点粒子,因此带电物体自转产生磁矩无法直接套用到自旋角动量上来。所以他们认为电子自旋不是由电子真正的空间自转造成的,而是一种内禀的量子属性。他们还引入了第四个量子数:自旋量子数,来表征电子自旋的状态。自旋量子数只能取+1/2或-1/2这两个值之一,分别对应...
弹性波可以有自旋吗?
从弹性介质的拉格朗日量出发,利用诺特定理进行变分的推导,和上面的“懒人”理解是相通的[2],这里就不再赘述推导过程了。下面用经典力学的表达方式给出结果:其中L为轨道角动量密度(OrbitalAngularMomentumdensity,OAMdensity),S为自旋角动量密度(SpinAngularMomentumdensity,SAMdensity);ρ为材料的质量密度,...
分子视角下的电子自旋——自旋化学开拓合成化学科学前沿
其基态自旋为确定的整数或半整数S,相应的也具有2S+1个自旋微观态MS.电子的自旋特性也是产生自旋角动量的直接原因,同自旋态S和自旋微观态MS一样,自旋角动量及其分量也表现出量子化特性.通常原子或分子的自旋角动量会与电子的空间轨道运动发生相互作用,产生自旋-轨道耦合效应,该效应在自旋化学的研究中起到...
Light | 极简超构表面实现角动量全息
光学角动量可以分为自旋角动量和轨道角动量,前者通常表现为圆极化偏振,每个光子拥有量子化的值(±??),后者携带螺旋相位,每个光子拥有无限的值(l??)。光学角动量在经典和量子光学领域中促进了诸多应用,包括光通讯、光镊、自旋霍尔效应和量子显微技术等。