物理学家发现了一种在亚原子尺度上使用物质的方法，进入原子来操纵电子的旋转。更重要的是，科学家能够使用特殊显微镜捕获动作的第一批图像。
自旋是电子的三个基本特性之一，以及电荷和质量。基本上，自旋描述了电子的角动量，这与电子围绕原子核（包括质子和中子）移动的方式有关 - 旋转可以“向上”或“向下”。
在新研究中，研究人员发现了如何改变钴原子中电子的自旋（一种金属元素27个质子和27个电子）。他们使用了带有微小涂层尖端的定制显微镜来“查看”原子，并创建了被操纵的电子旋转的第一个图像。
在这个小的尺度上，不可能使用可见光拍照，因为波长比它们会反射的物体大。但是，一种称为扫描隧道显微镜的技术使物理学家能够感觉到正在发生的事情，就像是盲人阅读盲文。特殊显微镜的尖端被认为仅是一个原子宽。
为了改变钴原子中电子的自旋，Kubetzka和同事将原子放置在由元素锰制成的表面上。排列锰，以使其电子的旋转以螺旋模式变化。当物理学家将钴原子移到该螺旋上时，电子的旋转移动以与它们下面的电子的自旋保持一致。因此，科学家可以观察到一个原子从其电子被旋转到向下旋转的位置移动。
俄亥俄州大学纳米级和量子现象研究所的共同研究员Saw-wai HLA说：“通过将钴原子精确定位在锰表面上，我们可以调整钴原子的旋转方向。”
在显微镜的图像中，当原子的净旋转向上时，该原子是单个突出的，但是当它的旋转旋转时，原子看起来像是一个双突出，两个峰值两个相等的高度。
“形状不同 - 这是一个惊喜，”库贝茨卡告诉《生命科学》。科学家认为这些不同的形状是由电子取决于它们的旋转，以不同的轨道或核周围的图案行驶。
科学家说，这项研究可能导致高科技应用程序。有一个称为SpinTronics的电子产品的新兴领域，旨在通过操纵原子自旋来构建更快，更小，更有效的计算机。旋转并旋转可以代表二进制代码中的两个选项。
HLA说：“自旋的不同方向可能意味着数据存储的不同状态。” “当前计算机的内存设备涉及成千上万的原子。将来，我们可能能够使用一个原子，并将计算机的功率更改为数千个。”
但是，这些应用将需要一些时间，因为当前的实验是在超冷的温度下进行真空进行的。要制造计算机硬盘驱动器，需要将过程加热到室温，这将很困难，因为较温暖的原子会跳动并且稳定得多。
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