ספין

זכוכית. איור: shutterstock

ספין-זכוכית: הפיזיקה הקוונטית מאחורי התגלית שזיכתה את פריזי בנובל

פרס הנובל בפיזיקה הוענק השנה לג'ורג'יו לפריזי בזכות תרומתו המדעית בהבנת מערכות מורכבות לצד חוקרי אקלים. ועדת הפרס החליטה להתמקד בפיתרון שהציע לבעיית הספין-זכוכית בטענה שמודל זה מסוגל להסביר תופעות
המדענים ניצלו את העובדה שכיראליות משפיעה על תכונת אלקטרונים הקרויה "ספין" (סיחרור), המתאפיינת בשני מצבים – "ספין מעלה" ו"ספין מטה" – בדומה לסיחרור של סביבון עם כיוון השעון או נגדו. איור: פרופ' רון נעמן, מכון ויצמן

ספין מולקולרי במעבדה

המפץ הגדול הפוטוני: אי סדר חלש יוצר הפרדה חלשה ננומטרית בין פוטונים עם ספין הפוך (אדום וכחול) – "אפקט ספין-הול פוטוני". רק באי סדר מוחלט מתרחש "המפץ הפוטוני" – פוטונים בספינים הפוכים מתפצלים וממלאים את כל מרחב התנע – "אפקט רשבא הפוטוני". התופעה מתארת מעבר פאזה טופולוגי שמתבטא בשבירת סימטריה. המחקר נערך בהשראת מודלים בקוסמולוגיה שמתארים את המפץ הגדול. בתמונה מתוארות ננואנטנות מסיליקון, והמעבר מאנטנות מסודרות בכיוונן לאי סדר מוחלט מתבטא במדידת עליה חדה של האנטרופיה (כמדד לאי סדר). מקור: הטכניון.

"המפץ הגדול" בננואופטיקה

מבנים מולקולריים אשר "מסננים" אלקטרונים על-פי המבנה הכיראלי שלהם. מקור: מגזין מכון ויצמן.

הסוד הוא הצבע

אלקטרונים מוזרמים דרך מולקולה ביולוגית כיראלית. אלקטרונים בעלי ספין מסויים מצליחים לעבור, ואילו אלקטרונים בעלי ספין הפוך נחסמים. מקור: מכון ויצמן.

מסנני ספין

שבב הזיכרון החדש. מכיל אלפי רכיבים שגודל כ"א מהם כמה אלפיות המ"מ. תצלום באדיבות פרופ' יוסי פלטיאל, האוניברסיטה העברית

פיתוח ישראלי: רכיבי זיכרון ממוחשב יעילים במיוחד

הדמיה תלת ממדית של אטום. איור: shutterstock

שליטה על הספין האלקטרוני לשם פיתוח תאים סולאריים

מערכת לגילוי ספין של אטום בודד. צילום: מכון ויצמן

באתי, ראיתי, קבעתי

תמונת מקרוסקופ מינהור סורק של פרודות אורגניות. הצבעים השונים מייצגים כיוונים שונים של הספין. מקור: CFN

הספין שעדיין לא נחשף

פרא מימן ואורטו מימן. תמונה: מעבדות לורנס ברקלי

תהודה מגנטית גרעינית ללא מגנט?

מערכת לגילוי ספין של אטום בודד. צילום: מכון ויצמן

שירת האטום הבודד

מבנה ה-DNA. מתוך ויקיפדיה

מסנן הספינים

תמונת מקרוסקופ מינהור סורק של פרודות אורגניות. הצבעים השונים מייצגים כיוונים שונים של הספין. מקור: CFN

תרכובות אורגניות כרכיבים חשמליים

מימין: ארז גרשנבל ופרופ' איליה אברבוך. סיחרור

מי הזיז את המולקולה שלי

תמונת מיקרוסקופ אלקטרונים סורק של גשר זהב התלוי 40 ננומטר מעל סובסטרט סיליקון. בניסוי, הגשר מנותק באמצעו, פרודה בודדת נתלית במרווח שנוצר, והסובסטרט מכופף כדי למתוח את הפרודה תוך מדידת זרם האלקטרונים העובר דרכה.

התקנים מבוססי פרודה יחידה

סצנה קוסמית עם DNA, כוכבים, ממיסים ומעגלי אטומים בזרימה אוראלית.

המתוסכלים