| Название НИОКТР |
Поляризация и охлаждение спинов с помощью спин-флуктуационного демона Максвелла
|
| Аннотация |
Проект посвящён экспериментальному изучению нового подхода к поляризации спиновых подсистем в парамагнитных средах. Как известно, ансамбль спинов может быть охарактеризован степенью, в которой каждый спин ориентирован в некотором направлении - спиновой поляризацией. Существует несколько способов поляризации спинов — напрямую сильным магнитным полем при низкой температуре, оптическая ориентация электронов при помощи циркулярно поляризованного света, а также передача углового момента от поляризованных электронов ядрам. Наиболее прямым методом получения спиновой поляризации был бы непосредственный переворот спинов радиочастотным магнитным полем на частоте, близкой к магнитному резонансу. Но внешнее переменное поле неизбирательно к проекции спина и потому не поляризует, а деполяризует спиновую систему.
В рамках проекта предполагается экспериментально продемонстрировать возможность поляризации и охлаждения спиновых систем ядер решетки в нанострутктурах и/или спинов электронов в различных неферромагнитных средах путем конверсии спиновых флуктуаций в регулярную намагниченность под действием слабого переменного магнитного поля, синхронизированного с этими флуктуациями. Это принципиально новый подход, предложенный и теоретически обоснованный участником проекта К. В. Кавокиным [Nanomaterials 2023, 13(14), 2120] и никогда ранее не применявшийся. Концепция основана на одного из вариантов демона Максвелла: энтропия спиновой системы понижается за счёт селекции из всех случайных движений спинов «полезных» для их поляризации, и подавлении «ненужных». Для этого предполагается следить за спонтанной эволюцией спиновой системы средствами оптической спектроскопии спиновых флуктуаций. Зарегистрированный сигнал с необходимым усилением и сдвигом фазы будет передаваться обратно в систему через катушку обратной связи.
Практическое значение предполагаемого результата работы состоит, во-первых, в тестировании нового принципа гиперполяризации спинов для повышения чувствительности магниторезонансных методов исследований, в том числе — исследований наноструктур; во-вторых, в разработке новых методов реализации сверхнизких спиновых температур, в том числе для применения в перспективных устройствах квантовой информатики; в-третьих, в исследовании возможности создания термометра сверхнизких температур, основанного на индуктивной связи объекта измерения с эталоном — ядерной спиновой системой полупроводниковой наноструктуры.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
True
|
| Количество связанных РИД |
1
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
18000.0
|
| Дата начала |
2025-09-10
|
| Дата окончания |
2028-06-30
|
| Номер контракта |
25-72-10041
|
| Дата контракта |
2025-09-10
|
| Количество отчетов |
3
|
| УДК |
539.23 539.216.1
|
| Количество просмотров |
4
|
| Руководитель работы |
Рыжов Иван Игоревич
|
| Руководитель организации |
Лебедева Елена Витальевна
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-10-16 08:00:00 UTC, 2025-10-16 08:00:00 UTC
|
| ОКПД |
Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области физики
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
ядерная спиновая система; демон Максвелла; оптическая ориентация; спиновая поляризация
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Фундаментальное исследование
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
29.19.22 - Физика наноструктур. Низкоразмерные структуры. Мезоскопические структуры
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Атомная, молекулярная и химическая физика (физика атомов и молекул, включая столкновение, взаимодействие с излучением; магнитные резонансы; эффект Мессбауэра)
|
| Приоритеты научно-технического развития |
а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
|
| Регистрационные номера |
nioktr: {'id': 'F51QVV4R8WHP0Z9YX93G283G'}
|
