
[量子] 電子自旋
Electron spin is essential in understanding many atomic phenomena.
旋對于理解許多原子現象是很重要的。
The electron spin dependent tunneling and susceptibility are stu***d.
研究了電子的自旋相關的隧穿和極化。
Electron spin resonance (ESR) spectra and optical absorption spectra in the visible region are determined.
測定了玻璃的順磁共振譜(esr)和可見吸收光譜。
The influence of electron spin on the properties of the strong coupling surf ace magnetopolaron was discussed.
讨論了電子自旋對強耦合表面磁極化子性質的影響。
Understanding spin relaxation of electrons can be helpful for the manipulation of electron spin in nanodevices.
對自旋弛豫和自旋退相機制的理解能幫助人們有效操控器件中的電子自旋。
電子自旋(electron spin)是量子力學中描述電子内禀角動量的基本物理屬性。這一概念由物理學家喬治·烏倫貝克(George Uhlenbeck)和塞缪爾·古德斯米特(Samuel Goudsmit)于1925年首次提出,用于解釋原子光譜的精細結構(來源:諾貝爾獎官網關于量子力學發展的曆史文獻)。電子自旋的數值為$frac{hbar}{2}$,其中$hbar$為約化普朗克常數,其量子數取值為$s = frac{1}{2}$(來源:Feynman《費曼物理學講義》第三卷)。
在實驗中,斯特恩-格拉赫實驗(Stern-Gerlach experiment)通過銀原子束在非均勻磁場中的分裂現象,直接驗證了電子自旋的量子化特性(來源:《現代物理評論》1922年原始論文)。電子自旋的方向在磁場中表現為"向上"(+½)或"向下"(-½)兩種本征态,這種二值特性已成為量子計算中量子比特的物理基礎(來源:IBM量子計算研究白皮書)。
該概念與泡利不相容原理密切相關:全同費米子(如電子)的波函數必須包含自旋态的反稱性,這直接決定了元素周期表中原子的電子排布規律(來源:Pauling《化學鍵的本質》)。當前自旋電子學(spintronics)領域的研究正利用電子自旋方向作為信息載體,開發新型存儲器件(來源:《自然·材料》期刊2023年自旋電子學綜述)。
"electron spin"(電子自旋)是量子力學中的重要概念,其含義和特性可通過以下三點解釋:
基本定義
電子自旋是電子固有的内禀角動量,屬于量子屬性而非經典物理中的實際旋轉。它不依賴于電子空間運動,即使靜止的電子也存在這種自旋特性。自旋量子數為1/2,對應兩種可能方向:向上(+1/2)或向下(-1/2)。
核心特性
注:該概念屬于量子力學範疇,若需更深入的數學表達(如自旋算符),建議參考量子物理教材或專業文獻。
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