Spin là gì Spin là một khái niệm trong vật lý, là bảnchất củamô menxung lượngvà là một hiện tượngcủa cơ học lượngtử thuần túy,khôngcùng vớinhững sự tương đồngtrong cơ học cổ điển.Trong cơ học cổ điển,mô men xunglượng đượcphát triển từ xung lượngcho sự quay của mộtvật có khối lượng,và được biểudiễn bằngcông thức L = r × p, nhưng spintrongcơ học lượngtử vẫn tồn tại ở một hạt với khốilượngbằng 0, bởi vì spinlà bản chất nội tại của hạt đó. Các hạt cơ bản như electron có thể có spin khác 0,ngay cả khinó được coi là chấtđiểmvà khôngcó cấu trúc nội tại. Khái niệm spinđược đưara lầnđầu vào năm 1925bởi RalphKronigvà, đồngthời, bởi George UnlenbeckvàSamuel Goudsmitmộtcách độc lập. Một hạt cơ bản như electron có thể quaytrên mộtquỹ đạo xungquanh hạt nhânnhư Trái Đất quay quanhMặt Trời.Chỉ có điều khác, cách miêu tả sự tự quay của electronkhác với cách miêu tả sự tự quay củaTrái Đất. Khimột đối tượng quay quanh mình nó, tấtcả các điểmtrên trục quay,giống như tâm điểm của một đĩa quay,đều khôngchuyểnđộng. Tuy nhiên, nếu một vậtnào đó có dạng điểm, thì nó sẽ không có những điểm khác nằm ngoài bất kỳ trục quay nào. Vànhư vậy, sẽ khôngcó chuyển động tự quay của một hạt điểm. Tuy nhiên, suy luận trên đã bị nghingờ bởi những nhà vật lýlượng tử. Năm 1925, hai nhà vật lý người Hà Lan là GeorgeUhlenbeckvà Samuel Goudsmitđã nhận thấy rằng một khối lượnglớn các số liệu khóhiểu liên quanđến những tính chất của ánhsáng phátxạ và hấp thụ bởi các nguyên tử có thể giải thích được nếu như giả thiết rằng electroncó những tính chất từrất đặc biệt. Trướcđó, nhà vật lý người Pháp, AndreMarie Ampeređã chứng tỏ được rằng các điện tíchchuyển động sinhra từ trường, GeorgeUhlenbeck và SamuelGoudsmitđi theo hướng đó và đã pháthiện rachỉ cómột loại chuyển độngđặc biệt củaelectron mớitạo ra được nhữngtínhchất từ phù hợp với các số liệu đo được: đó là chuyển độngtự quay, haycòn gọi là spin. Haiông đã viết một bài báo ngắn, với kết luận "các electron vừaquay vừa tự quay". Theobài báongắn trên,mỗi electrontrong vũ trụ luôn luôn và mãi mãi quayvới một tốcđộ cố địnhvà không bao giờ thay đổi. Spin của electronkhôngphải là một trạng thái chuyểnđộng nhấtthời như đối với những vật quen thuộc mà vì một nguyênnhân nào đó khiến cho chúngtự quay. Spin của electronlà một tínhchất nội tại, cố hữu giống như khối lượngvà điện tích của nó. Nếumột electron không cóspin thìnó không còn là một electron nữa. Ý tưởng về spinban đầu chỉ tập trungvào electron,nhưng sauđó các nhà vật lý đã mở rộngý tưởng này với tất cả các hạt vậtchất được liệt kê trong bảngcác họ hạt cơ bản, cùng với hạtgraviton,là hạt ảo hayhạt truyền tương táctrong tương tác hấpdẫn. Công thức toán học cho spin Toán tử của Spin Abiểu diễngần giống với toán tử mô men xunglượng L,ở đó l = 1/2. Toán tử spin có 2 giá trị cực biên là ,ở đó là hằngsố Planck,sẽ ứng với hai trạngthái Spin upvà Spin down. Không khó khăn lắm để đo được spin ở một hướng - toán tử tương ứng sẽ là ở đó n là vectơ đơn vị theo hướng tùy thíchvà là toán tử vector spin còn σ-s là ma trận Pauli. Ví dụ,muốn đo spintheo hướng Z trong trục tọa độ Đề Cát.Sẽ có 2 vị trí trạngthái cực biên - Spinup và Spindown.Nếu ta cómột vectơ tọa độ như sau Thì toán tử tương ứng trong biểu diễn trên sẽ là Được gọi là ma trận bi u di n.Các phéptoán tử̀ trong các vectơ tọa độ được gọi là spinor Ứng dụng của spin Có mộtngành khoahọc mới ra đời mang tên Spintronics (Điện tử học spin).Têngọi này bắt nguồn từ việcsử dụngspin hay momenttừ của electron thay vì sử dụng điện tích của nó trongcác ngành như microelectronics.Tính chất từ của electronhay spincủa nó được giải thích bởi Dirackhi nhàvât lý thiên tài này trong nỗ lực kết hợp cơ học lượng tử và thuyếttương đối. Các dụng cụ sử dụng tính chất spin của điệntử cóthể đượcdùng trongcác máy tínhlượng tử và thông tinlượng tử trong tương lai. Thựctế là sự định hướngcủa spin điện tử được sử dụng trongcác cảm biến từ, đặc biệt làtrong cácđầuđọc và ổ cứng từ. Trongtất cả các môi trườngghi từ thì bề mặt ghi có chứa cáclớp từ, cáclớp từ này được chia thành các vùng từ nhỏ (magnetic domains).Momenttừ củacác vùng từ này được biểu diễnbởi haitrạng thái thôngtin ‘0’và ‘1’.Trong trường hợp của ổ đĩa cứng,các trạngthái này đươc đọc bởi một dụngcụ mỏng và nhạy có chứa các lớp vậtliệu từ và không từ xen kẽ nhau. Ưu điểm thứ hai củacác dụng cụ sử dụng tính chất của spinlà khả năng tích trữ. Trong những nămgần đây, nhờ sự phát hiện của hiệu ứngtừ điện trở khổng lồ (GMR),mà khả năng tích trữ của các vậtliệu từ tăng lên mộtcách nhanhchóng. Hiệu ứngtừ điện trở khổng lồ được khámphá bởi Albert Fert(thuộc trườngđại học Paris11 và PeterGrunberg, nó bắt nguồn từ spin-upvà spin-down của điện tử gặpcác trở khángkhác nhaukhi chúng đi quacác lớp từ. Các điệntử với spin định hướngcùng chiều (sắt từ) sẽ gặp một sự trở kháng bé hơn sovớicác điện tử có spin định hướng ngược chiều nhau.Sau sự ra đời của GMR, thìTMR (tunnelling magnetoresistance)cũngra đời, nó sinhra một sự thay đổi điện trở lớnhơn nhiều so với GMRtrongmột trường bé. Kỉ niệm 50 năm ngày Yuri Gagarin bay vào vũ trụ Cách đây 50 năm nhà du hành Yuri Gagarin trở thành người đầu tiên bay vào vũ trụ, ghi một dấu ấn đậm nét trong lịch sử loài người và tạo nên một trong những thành quả vĩ đại nhất của Liên Bang Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Xô-Viết. Chuyến bay vào ngày 12/4/1961của Gagarin, khiđó 27tuổi, vẫn là niềmtự hào củangườidân Liên Xô trước đây vàNga hiện nay. Họ coi đó là thành tựu lớn nhất của đất nước trong thời kỳ xã hội chủ nghĩa.Cái chết của Gagarintrong một vụ tainạn 7 nămsau đó càng khiếntên tuổi củaông đượctôn kính hơn. Phi thuyền PhươngĐông cùngGagarin đượcphónglên quỹ đạo trái đất từ sân bay vũ trụ Baikonurtại Kazakhstanvào lúc 9h07giờ Matxcơva ngày12/4/1961.Sau khi hoànthành chuyến bay,Gagarinnhảy rakhỏi khoangvà hạ cánhan toàn bằng dù. Ôngđáp xuống một cánh đồng tại tỉnhSaratov. Toàn bộ chuyến baykéo dài trong 108phút. Những người đầu tiêngặp Gagarinkhiônghạ cánhlà bà AnnaTakhtarova, một nôngdân, và đứacháu 4 tuổi có tên Margarita. “Tôithấy một vật gì đó rất to màu vàngcam vớichiếc đầukhổng lồ lao về phía chúngtôi. Bàtôigiúp YuriGagarin cởichiếc mũ sắt bằngcáchnhấnmột nútnàođó. Khi một khuôn mặt hiện racùng nụ cười thìchúng tôi hiểu rằng một conngười đang đứng trước chúng tôi”, Margarita,đứa bé 4 tuổi ngày ấy, hồi tưởng trong buổi phỏngvấn do nhậtbáo KomsomolskayaPravdatổ chức. Hàngtrăm nghìnngười dân Nga tràn racác đường phố ở thủ đô Matxcơva của Liên Xô cũ khi biết tinGagarinbay vào vũ trụ thành công. Sự kiện đó cho thấyvai trò dẫnđầu của Liên Xô trongcuộc chạy đua vào vũ trụ. Vị trí đó thuộcvề LiênXô cho tới khiMỹ đưa ngườilên mặt trăng vào năm1969. Sự hiện diệncủa Gagarin tại Nga được thể hiện qua bức tượng titan có chiều cao 40 mcủa ông tại Matxcơva. Hai cánh taycủa ông dangrộngsang hai bên giống như siêu nhân chuẩn bị baylên trời. Tổngbí thư NikitaKhrushchev, nhàlãnh đạo tối caocủa LiênXô lúc đó, đã sử dụng tiếngtăm của Gagarinđể thúc đẩy hòabình trên thế giới. Nhà duhành được phái tới nhiều nướcvới tư cách là sứ giả hòa bìnhvà hữu nghị. Ônggặp gỡ nhiềunhà lãnh đạo, trongđó có Nữ hoàng Anh. “Thànhtựu này cho thấy tài năng của nhân dân Xô Viết và chế độ xã hội chủ nghĩa”, AFP dẫnmột câu trong tuyênbố của Điện Kremlin saungày12/4/1961. Mỹ đáp trả Liên Xô mộtcách khiêm tốnbằng cách đưa phihành gia AlanShepherd lên quỹ đạovào ngày 5/5/1961.Tuynhiên, chuyến baycủa Shepherd chỉ diễnra trong 15phút 22 giây nên tàukhông thể bay hếtmột vòngquanh địacầu. Mãitới gần mộtnăm sauchuyến baycủa Gagarin, Mỹ mới thực hiệnđược chuyến bay vòng quanhtrái đất. Chuyến bay,mang theo phihành gia JohnGlenn,diễn ra vào ngày 20/2/1962. AFP nhận định chính phủ Ngasẽ tranhthủ dịp kỷ niệm 50năm ngày Gagarin bay vào vũ trụ để giúp người dân Nga vàthế giới nhớ lại những thành tựu củaLiên Xô cũ, đồng thời nhắc nhở dư luận rằng Ngavẫn là một cườngquốc trên trường quốc tế. Gagarinđược chínhphủ Liên Xô lựachọn chỉ 4 ngày trướckhi tàu PhươngĐông được phóng. Quyếtđịnhnày khiến ông trở nên nổi tiếngkhắp hành tinh.Thậm chí sự nổi tiếng củaGagarin còn làmlu mờ vaitrò của Sergei Korolev, người thiết kế phi thuyền đưa Gagarinlên quỹ đạo. Làmột nhà khoahọc xuất chúng,Korolev từng bị giam trongchiến dịch thanh trừng của nhà lãnh đạo Stalin. Tuynhiên, ông đã sống sót và làm việckhông mệt mỏikhi tham giachương trình vũ trụ của Liên Xô. Korolev quađời vào năm 1966khi đang nghiên cứumột loại tên lửalớn có tên N1. Ônghy vọng N1có thể giúp Liên Xô đưa ngườilên mặttrăng. Khi Gagarin tử nạnvào ngày 27/3/1968,người ta tìm thấy một bằnglái xe, 40 rúp và mộtảnh Korolev trongtúi của ông. Chỉ hơn một năm sau ngàyGagarintử nạn, phihành giangười Mỹ Neil Armstrong đã đặt những bước chân đầu tiêncủa con người lên mặt trăng.Phi thuyền chở Armstrong hạ cánh lên mặt trăng vàongày 20/7/1969. . Spin là gì Spin là một khái niệm trong vật lý, là bảnchất củamô menxung lượngvà là một hiện tượngcủa cơ học lượngtử thuần túy,khôngcùng. 2 giá trị cực biên là ,ở đó là hằngsố Planck,sẽ ứng với hai trạngthái Spin upvà Spin down. Không khó khăn lắm để đo được spin ở một hướng - toán tử tương ứng sẽ là ở đó n là vectơ đơn vị theo. nhưng spintrongcơ học lượngtử vẫn tồn tại ở một hạt với khốilượngbằng 0, bởi vì spinlà bản chất nội tại của hạt đó. Các hạt cơ bản như electron có thể có spin khác 0,ngay cả khinó được coi là chấtđiểmvà khôngcó