Розв’язок крайової задачі для потоку в’язкої рідини у вуглецевих нанотрубках – застосування для підсилення спін-поляризованого струму
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe71.2.184Ключові слова:
нанофлюїдика, крайова задача, спiнова поляризацiя, вуглецева нанотрубкаАнотація
Спiнова поляризацiя у вуглецевих нанотрубках (ВНТ) – це передова тема на перетинi нанотехнологiй, квантової фiзики та спiнтронiки. Вона стосується дисбалансу в кiлькостi електронiв зi спiном вгору та спiном вниз у системi. У спiнтронних пристроях ця властивiсть використовується для кодування iнформацiї за допомогою електронного спiну, замiсть або на додаток до електричного заряду. ВНТ iдеально пiдходять для спiнтронiки: через низький спiн-орбiтальний зв’язок (спiновi стани зберiгаються довше), слабку надтонку взаємодiю (особливо в 12C, який не має ядерного спiну), балiстичний транспорт електронiв, що подорожують на великi вiдстанi без розсiювання, та квантову когерентнiсть, що пiдтримується через квантовi стани. Вуглецевi нанотрубки – це цилiндричнi структури, виготовленi зi згорнутих графенових листiв, якi є чудовими одновимiрними провiдниками. Представлена теоретична модель включає оцiнку ефективностi вуглецевих нанотрубок для прискорення спiн-поляризованого струму, а також крайову задачу вiдносно швидкостi потоку рiдини. Цей пiдхiд було сформульовано з урахуванням основних особливостей задачi, зокрема враховуючи подвiйний електричний шар Дебая та зовнiшнє тертя (тертя мiж в’язкою рiдиною та стiнкою нанотрубки). Розв’язок заданої крайової задачi було знайдено у виглядi нескiнченного ряду.
Посилання
1. S.A. Wolf et al. Coherent electronic transport in ferromagnetic semiconductor heterostructures. Science 294 (5545), 1488 (2001).
2. I. ˇZuti'c, J. Fabian, S. Das Sarma. Spintronics: Fundamentals and applications. Rev. Mod. Phys. 76 (2), 323 (2004).
https://doi.org/10.1103/RevModPhys.76.323
3. K. Tsukagoshi, B.W. Alphenaar, H. Ago. Coherent transport of electron spin in a ferromagnetically contacted carbon nanotube. Nature 401 (6753), 572 (1999).
4. P. Kervalishvili, A. Lagutin. Nanostructured materials for spintronic devices. Microelectron J. 39 (10), 1060 (2008).
https://doi.org/10.1016/j.mejo.2007.08.001
5. S. Sahoo et al. Electric field control of spin transport. Nat. Phys. 4 (8), 656 (2008).
6. N. Nair et al. Spin-orbit coupling in two-dimensional semiconductors and heterostructures. J. Phys. Condens. Matter. 30 (40), 403001 (2018).
7. A. Cottet et al. Nanodevices for spin manipulation. Semicond. Sci. Technol. 21 (6), S78 (2006).
https://doi.org/10.1088/0268-1242/21/11/S11
8. L. Bocquet, E. Charlaix. Nanofluidics, from bulk to interfaces. Chem. Soc. Rev. 39 (3), 1073 (2010).
https://doi.org/10.1039/B909366B
9. R.B. Schoch, J. Han, P. Renaud. Transport phenomena in nanofluidics. Rev. Mod. Phys. 80 (3), 839 (2008).
https://doi.org/10.1103/RevModPhys.80.839
10. T. Berberashvili, V. Gogichaishvili, P. Kervalishvili. In: Proceedings of the international conference on nanotechnology 2024. Tbilisi, 2024.
11. T. Myint-U, L. Debnath. Linear partial differential equations for scientists and engineers, 4th ed. (Birkh¨auser, 2007).
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
