- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Спиновая физика – от птиц до полупроводников презентация
Содержание
- 1. Спиновая физика – от птиц до полупроводников
- 2. спин магнитный момент
- 3. Ковалентная связь
- 6. А при чём тут птицы??? И полупроводники???
- 9. Экспериментальная техника: лазерная поляриметрия, структуры с микрорезонаторами
- 10. Пример сигнала фотоиндуцированного Фарадеевского вращения Ориентированные спины электронов Охлаждённые спины ядер решётки
- 11. Спиновая температура ядер решётки E.M.Purcell and R.V.Pound, Phys.Rev.81, 279 (1951) Spin temperature concept
- 12. Спиновая температура во внешнем магнитном поле E.M.Purcell
- 13. Закон Кюри: Размагничивание: ориентация спинов исчезает, а спиновая температура только понижается!
- 14. Faraday rotation
- 15. Магнитное поле ядер, действующее на электронные спины (поле Оверхаузера) Ларморова прецессия электронных спинов
- 17. Спектроскопия спиновых шумов I.I. Ryzhov, S.V. Poltavtsev,
- 18. 2,72548 ± 0,00057 К Температура реликтового излучения
- 19. Сверхтекучий жидкий гелий
- 20. Ядерные спины в полупроводниках
- 21. …а зачем?
- 22. …а зачем? μK консервация спиновой когерентности для задач квантовой коммуникации?
- 23. Как кто летит?
- 25. Осенняя и весенняя миграция дупеля (Gallinago media)
- 26. Маршруты миграции каменки (Oenanthe Oenanthe)
- 27. Малый веретенник (Limosa lapponica) 11000 км 8 дней
- 28. Пункт А Пункт Б Навигация: карта и компас
- 29. Миграционное состояние птиц Миграционное увеличение веса тела
- 30. Wolfgang Wiltschko
- 32. -- И что же, по вашему мнению,
- 33. Магниторецептор, использующий постоянные магниты Kirschvink, Gould 1981 Joe Kirshvink
- 34. Зрительный компас: бирадикальные реакции в криптохроме Ritz
- 35. Привязан к оси молекулы Свободно вращается
- 36. Для ориентации необходима коротковолновая подсветка W. and
- 37. Период прецессии спина электрона в геомагнитном
- 38. Эксперименты с осциллирующими магнитными полями Ritz
- 39. Kavokin KV. The puzzle of magnetic resonance
- 40. Ritz, T., Wiltschko, R., Hore, P. J.,
- 41. Биологическая станция «Рыбачий» ЗИН РАН, Куршская коса
- 42. A Pakhomov, J Bojarinova, R Cherbunin, R
- 45. B Гибридный магниторецептор криптохром K.Kavokin,
- 47. “Chemical compass” K. Maeda, K. B. Henbest,
- 48. Что стоит запомнить: Физика - это не
спин магнитный момент
Слайд 10Пример сигнала фотоиндуцированного Фарадеевского вращения
Ориентированные спины электронов
Охлаждённые спины
ядер решётки
Слайд 11Спиновая температура ядер решётки
E.M.Purcell and R.V.Pound,
Phys.Rev.81, 279 (1951)
Spin temperature concept
Слайд 12Спиновая температура во внешнем магнитном поле
E.M.Purcell and R.V.Pound, Phys.Rev.81, 279 (1951)
Охлаждение
при
оптической накачке
оптической накачке
I
B
I
B
Слайд 13Закон Кюри:
Размагничивание: ориентация спинов исчезает, а спиновая
температура только понижается!
Слайд 15
Магнитное поле ядер, действующее на электронные спины
(поле Оверхаузера)
Ларморова прецессия
электронных спинов
Слайд 17Спектроскопия спиновых шумов
I.I. Ryzhov, S.V. Poltavtsev, K.V. Kavokin, M.M. Glazov, G.G.
Kozlov, M. Vladimirova, D. Scalbert, S. Cronenberger, A.V. Kavokin, A. Lemaître, J. Bloch, V.S. Zapasski, “Measurements of nuclear spin dynamics by spin-noise spectroscopy” Applied Phys. Lett. 106, 242405 (2015).
I. I. Ryzhov, G.G. Kozlov, D. S. Smirnov, M. M. Glazov, Y. P. Efimov, S. A. Eliseev, V. A. Lovtcius, V. V. Petrov, K. V. Kavokin, A.V. Kavokin, and V.S. Zapasski, “Spin noise explores local magnetic fields in a semiconductor”, Sci. Rep. 6, 21062 (2016)
I. I. Ryzhov, G.G. Kozlov, D. S. Smirnov, M. M. Glazov, Y. P. Efimov, S. A. Eliseev, V. A. Lovtcius, V. V. Petrov, K. V. Kavokin, A.V. Kavokin, and V.S. Zapasski, “Spin noise explores local magnetic fields in a semiconductor”, Sci. Rep. 6, 21062 (2016)
Слайд 19Сверхтекучий жидкий гелий
~ 2 К
Кристалл GaAs в криостате
замкнутого цикла ~ 5K
Ядерную спиновую систему в этом кристалле можно
охладить до + 2мкК или - 2мкК
Слайд 29Миграционное состояние птиц
Миграционное увеличение веса тела
Миграционное беспокойство
Развитие миграционной ориентации
Photo: Jonathan Blair/National Geographic
Creative
Формирование миграционного ритма суточной активности
Слайд 32-- И что же, по вашему мнению, является самым
важным открытием
за эти тринадцать лет?
-- Сам факт Посещения.
А. И Б. Стругацкие, «Пикник на обочине»
-- Сам факт Посещения.
А. И Б. Стругацкие, «Пикник на обочине»
Слайд 34Зрительный компас: бирадикальные реакции в криптохроме
Ritz T., Adem S., Schulten K.
2000. A model for photoreceptor-based magnetoreception in birds // Biophys. J. V. 78. № 2. P. 707–718.
Schulten K, Swenberg CE and Weller A.
A biomagnetic sensory mechanism based on magnetic field
modulated coherent electron spin motion. Z. Phys. Chem. (NF). 1978.
Thorsten Ritz
Klaus Schulten
Слайд 36Для ориентации необходима коротковолновая подсветка
W. and R.Wiltschko
Сигналы магнитного компаса
обрабатываются
в «кластере
N» зрительной коры
Слайд 37
Период прецессии спина электрона
в геомагнитном поле - 0.6 мкс
Внутренний магнитный шум,
созданный магнитными
моментами ядер в молекуле криптохрома, приводит к потере ориентации
электронного спина за 1 микросекунду.
(Kattnig DR, Solov’yov I, Hore PJ. Electron spin relaxation in cryptochrome-based
magnetoreception. Phys.Chem.Chem.Phys. 2016. 18: 12443-12456)
моментами ядер в молекуле криптохрома, приводит к потере ориентации
электронного спина за 1 микросекунду.
(Kattnig DR, Solov’yov I, Hore PJ. Electron spin relaxation in cryptochrome-based
magnetoreception. Phys.Chem.Chem.Phys. 2016. 18: 12443-12456)
прецессия
Магнитное поле
Слайд 38 Эксперименты с осциллирующими магнитными полями
Ritz et al, 2004; Thalau et
al, 2005
Радиочастотные магнитные поля
действительно нарушают работу
магнитного компаса птиц!
Поведенческая спектроскопия
магнитного резонанса
RF field
Слайд 39Kavokin KV. The puzzle of magnetic resonance effect
on the magnetic
compass of migratory birds. Bioelectromagnetics. 2009. 30: 402–410
Слайд 40Ritz, T., Wiltschko, R., Hore, P. J., Rodgers, C. T., Stapput,
K., Thalau, P., Timmel, C. R., and Wiltschko, W.,
Magnetic compass of birds is based on a molecule with optimal directional sensitivity, Biophys. J. (2009)
Magnetic compass of birds is based on a molecule with optimal directional sensitivity, Biophys. J. (2009)
Слайд 42A Pakhomov, J Bojarinova, R Cherbunin, R Chetverikova, PS Grigoryev, K
Kavokin, D Kobylkov, R Lubkovskaja, N Chernetsov,
“Very weak oscillating magnetic field disrupts the magnetic compass of songbird migrants”
Journal of The Royal Society Interface 14 (133), 20170364
“Very weak oscillating magnetic field disrupts the magnetic compass of songbird migrants”
Journal of The Royal Society Interface 14 (133), 20170364
Слайд 45
B
Гибридный
магниторецептор
криптохром
K.Kavokin, «Can a hybrid chemical-ferromagnetic model of the avian compass
explain its
outstanding sensitivity to magnetic noise?»
PloS One 12 (3), e0173887 (2017)
outstanding sensitivity to magnetic noise?»
PloS One 12 (3), e0173887 (2017)
Binhi V,. Do naturally occurring magnetic nanoparticles in the human body mediate increased risk of childhood leukaemia with EMF exposure? International Journal of Radiation Biology,. 2008.84: 569-579.
Cai J. Quantum probe and design for a chemical compass with magnetic nanostructures. Phys. Rev.Lett. 2011. 106: 100501
Слайд 47“Chemical compass”
K. Maeda, K. B. Henbest, F. Cintolesi, I. Kuprov, C.
T. Rodgers, P. A. Liddell, D. Gust, C.R.Timmel, P. J. Hore,
Nature 453, 387 (2008)
Nature 453, 387 (2008)
Corpus Christi College, Oxford
P.J.Hore
Слайд 48Что стоит запомнить:
Физика - это не только
Большой адронный коллайдер
А биология –
не только ДНК!
Можно найти много
интересных задач…
…в том числе в Лаборатории оптики спина
(НИИФ комн. 411-420 М)
