[文章導(dǎo)讀] （電子順磁共振波譜儀）科學(xué)家具有了探測和操縱單原子中電子自旋方向的能力，這將極大地影響納米級磁存儲器、量子計算機和自旋電子器件的未來發(fā)展。電子的不同自旋方向可代表數(shù)據(jù)存儲的不同狀態(tài)，

使用一臺在其探針的尖端涂覆有金屬鐵的特制隧道掃描顯微鏡，不同的電子自旋方向?qū)е聠蝹€鈷原子具有不同的形狀。不同的電子自旋方向?qū)е聠蝹€鈷原子具有不同的形狀。對一個金屬錳盤上的鈷原子進行了操縱。（電子順磁共振波譜儀）借助這個特制探針，通過改變單個鈷原子在錳板表面的位置，使鈷原子中電子自旋的方向產(chǎn)生了變化。（電子順磁共振波譜儀）捕捉到的圖像顯示，當原子中的電子自旋方向向上時，整個原子的形狀呈單突狀；若自旋方向向下，則整個原子形狀呈雙突狀，且兩者等高。

通過對單個金屬原子的操控，（電子順磁共振波譜儀）科學(xué)家具有了探測和操縱單原子中電子自旋方向的能力，這將極大地影響納米級磁存儲器、量子計算機和自旋電子器件的未來發(fā)展。電子的不同自旋方向可代表數(shù)據(jù)存儲的不同狀態(tài)，（電子順磁共振波譜儀）目前計算機存儲器單元需要的原子數(shù)量成千上萬，未來也許用單個原子就能滿足需求，同時將計算機的能力提高數(shù)千倍。而且，與電子器件不同的是，基于電子自旋的器件不會產(chǎn)生熱量，（電子順磁共振波譜儀）從而達到更少的功率損耗。雖然許多科學(xué)家們認為，在制造下一代更快、更小、更高效的計算機和高技術(shù)設(shè)備上，（電子順磁共振波譜儀）新興的電子自旋技術(shù)將勝過傳統(tǒng)電子技術(shù)，但電子自旋對單原子的影響至今尚無從觀察。要想將電子自旋應(yīng)用于計算機存儲器中，必須能在室溫下探測到自旋現(xiàn)象。（電子順磁共振波譜儀）在研究中不僅使用了新技術(shù)，還使用了一個帶有自旋的金屬錳板，這使得他們可對鈷原子的電子自旋進行操縱。

通過電子自旋技術(shù)研究電子的自旋特性或?qū)⑷祟愇磥懋a(chǎn)生極大的影響。（電子順磁共振波譜儀）一個原子能干成千上萬個原子的活兒，

傳統(tǒng)的半導(dǎo)體設(shè)計開始受到基礎(chǔ)物理的限制，如果基于電子的自旋而不是電子電荷的傳輸來設(shè)計電路的話，（電子順磁共振波譜儀）人們將能夠制造出尺寸更小、對功率要求更低，在熱積累方面問題更少的產(chǎn)品。跟傳統(tǒng)電子學(xué)不一樣，在自旋電子學(xué)里，人們可以通過調(diào)整電壓和電流來改變磁場，并利用磁場來調(diào)整電子的自旋。（電子順磁共振波譜儀）磁場會產(chǎn)生電阻，而電阻的高低可以用來代表0或1（也就是數(shù)字訊號）。借由控制薄膜上每個不同點上的磁場并解讀其電阻，研究人員可獲取數(shù)字信息。

不僅如此，自旋電子的原理還可能用來翻轉(zhuǎn)晶體管上的開關(guān)。

當外界條件發(fā)生變化時，（電子順磁共振波譜儀）自旋狀態(tài)能夠從一個電子流動到另一個電子，而不會遇到阻抗，因而也不會遭遇電荷從一個晶體管通過銅線連接轉(zhuǎn)移到另一個晶體管時所可能遭遇的能量損失。（電子順磁共振波譜儀）

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