原题目：资料剖析的新停顿：以更高的分辨率和效率探测电子自旋态的好处

10.1080/27660400.2024.2328206

如今可以以更高的分辨率和更有效率探测电子自旋态，为资料剖析和数据解决技术开拓了新的时机。

日外国立资料迷信钻研所的钻研人员Koichiro Yaji和Shunsuke Tsuda开发了一种改良的显微镜，可以可视化资料中电子自旋态的关键方面。他们的钻研宣布在《先进资料迷信与技术：方法》杂志上。

电子的量子力学性质称为自旋，比咱们日常生存中物体的自旋更复杂，但作为电子角动量的量度与之相关。电子的自旋态会对它们所属资料的电子和磁行为发生严重影响。

Yaji 和 Tsuda 开发的技术被称为成像型自旋分辨光发射显微镜 （iSPEM）。它应用光与资料中电子的相互作用来检测电子自旋的相对陈列。它特意关注电子自旋极化——电子自旋在特定方向上群体陈列的水平。

该团队的iSPEM机器由三个相互衔接的超高真空室组成，用于制备和剖析样品。电子经过排汇光能从样品中发射进去，经过仪器减速，而后经过与自旋滤光片晶体的相互作用启动剖析。结果以图像方式显示，专家可以经常使用这些图像来搜集无关样品中电子自旋形态的必要消息。

“与传统机器相比，咱们的iSPEM机器将数据采集效率大幅提高了一万倍，空间分辨率提高了十倍以上，”Yaji说。“这为在亚微米区域以前无法到达的水平表征宏观资料和器件的电子结构提供了庞大的时机。

这一停顿可以促成在消息解决和其余电子设施中经常使用电子自旋态的改良，作为极速开展的自旋电子学畛域的一局部。在自旋电子学运行中，除了传统的电荷经常使用外，电子的自旋态还用于存储和解决消息。

“这或者会造成更节能、更快的电子设施，包含量子计算机，”Yaji说。将量子力学行为的巧妙之处运行于计算是将计算才干优化到另一个档次的最前沿，但到目前为止，大少数提高都仅限于奥秘的展示，而不是实践运行。把握对电子自旋的了解、管理和可视化或者是向前迈出的关键一步。

“咱们如今方案经常使用咱们的机器来钻研开发新一代基于电子自旋的器件的或者性，由于它将使咱们能够钻研以前暗藏在眼帘之外的庞大且结构复杂的样品的个性，”Yaji总结道。

更多消息：Koichiro Yaji 等人，经过成像型自旋分辨光发射显微镜可视化自旋极化电子态，先进资料迷信与技术：方法（2024 年）。DOI： 10.1080/27660400.2024.2328206