میدان مغناطیسی

تحریک مغناطیسی مغز به عنوان یکی از شیوه های مداخلاتی در درمان بیماریهای روانشناختی، مورداستفاده قرارمی گیرد. از کارکردهای شناخته شده این روش در درمان اختلالات بالینی می توان اختلالات حرکتی و گفتاری ناشی از سکته های مغزی، وزوز گوش، پارکینسون، تیک های عصبی را نام برد. از کاربردهای حوزه روانشناختی این شیوه درمانی، می توان به تحریک اختصاصی منطقه مغزی دخیل در بیماری روانشناختی خاص از جمله اسکیزوفرنی اشاره نمود. نتایج علمی اثبات شده ای مبتنی بر تحریک مغناطیسی مغز و در راستای درمان بیماری هایی چون اعتیاد، افسردگی، اختلالات دوقطبی، وسواس فکری-عملی وجود دارد. از طرف دیگر این روش یکی از شیوه های مطالعه و بررسی نحوه عملکرد مغز است . در روش مذکور با استفاده از قانون القای الکترومغناطیس جریان هایی متغیر با شکل و جهت گیری سیم پیچ ها، الگو و فرکانس تحریک بستگی در مغز القا می شود. مزیت این روش نسبت به سایر روش ها این است که مغز با کمترین احساس درد و ناراحتی تحریک و عملکرد جریان ها و ارتباطات درون مغز بررسی می شود. تحریک مغناطیسی مغز از لحاظ نوع پالس به سه دسته تک پالس، جفت پالس و تحریک مغناطیسی مکرر تقسیم می شود. تحقیقات نشان داده است روش مزبور می تواند تحریک پذیری مغز را افزایش یا کاهش دهد و همچنین در درمان بیماری های روحی که وابسته به افزایش یا کاهش عملکرد اعصاب یک ناحیه مغزی است؛ تاثیر معناداری دارد.

قطب های مغناطیسی در جای خود ثابت نیستند و در طول عمر زمین چند بار واژگون شده اند که در مورد اثرات این واژگونی بر زندگی انسان ها حدس هایی زده می شود. منشا میدان مغناطیسی زمین تا سال ها ناشناخته بود و امروز نیز با قطعیت در مورد آن سخن نمی گویند اما حدس هایی زده می شود که با تجربه سازگاری خوبی دارند که در این مقاله به یکی از مشهورترین آن ها می پردازیم. خورشید نیز بر میدان مغناطیسی زمین اثر می گذارد؛ این تاثیرات شامل امواج الکترومغناطیس(نور خورشید و تابش فرابنفش)، نیروی گرانشی نیوتون و آنچه در اینجا با آن سر و کار داریم طوفان های مغناطیسی است که پیوسته به سوی ما می آیند. این حقیقتی غیر قابل انکار است که ما به وسیله میدان مغناطیسی زمین احاطه شده ایم و این میدان مغناطیسی بر ما اثر می گذارد. می خواهیم بدانیم منشا میدان مغناطیسی زمین چیست، اثر خورشید بر میدان مغناطیسی زمین چگونه است و آیا چرخش قطب های مغناطیسی پیامد زیستی برای انسان ها روی کره زمین به همراه دارد یا خیر. در این نوشتار نسبتا کوتاه قصد داریم با واژگونی قطب های مغناطیسی زمین بیشتر آشنا شویم و شواهد موجود در این زمینه را ارائه دهیم. زمین به عنوان یکی از سیارات منظومه شمسی، هر لحظه از جانب خورشید مورد تهاجم تشعشعات و ذرات باردار قرار می گیرد و میدان مغناطیسی زمین نقش غیرقابل انکاری در حفظ و حراست ما از این ذرات مهاجم ایفا میکند؛ حال اگر قطبهای مغناطیسی وارونه شود، چه اتفاقی رخ خواهد داد؟ به عقیده محققان، واژگونی قطب های مغناطیسی یک قانون است و با وقوع این پدیده احتمالا هیچ اتفاقی رخ نمی دهد. در این مقاله به چند نمونه از وقایع که در اثر واژگونی قطب های مغناطیسی ممکن است رخ دهد، اشاره میکنیم.

دستکاری و کنترل حالتهای اسپینی الکترون نقش مهمی را در فن آوری اسپینترونیک(الکترونیک اسپینی) بازی می کند . بدین منظور، با به کار بردن یک میدان مغناطیسی برای حذف تبهگنی کرامرز، حالتهای اسپینی از طریق جفت شدگی اسپین- مدار راشبا، که قدرت آن به ولتاژهای صفحات موجود بستگی دارد، دستکاری و کنترل می شود. در فصل مشترک چنین نانوساختارهایی الکترونهای رسانش، یک گاز الکترونی دوبعدی تشکیل می دهند. هدف ما در این مقاله بررسی تغییرات پارامترهای قابل کنترل، نظیر پارامتر راشبا و میدان مغناطیسی بررفتارهای دینامیکی حالتهای اسپین الکترون در یک نقطه کوانتومی دوبعدی ناهسانگرد می باشد. نتایج بدست آمده حاکی از این است که با تغییر اثر راشبا و میدان مغناطیسی می توان در لنگش و حرکت تقدیمی اسپین حول میدان مغناطیسی اختلال ایجاد کرد و هم چنین زمان تناوب پدیده فروهش و نمو مربوط به مؤلفه اسپین در امتداد میدان مغناطیسی را تغییر داده و تحت کنترل درآورد.

ندر این مقاله، ساز و کار (رفتار زمانی) درهمتنیدگی بین درجات آزادی الکترون (درهمتنیدگی هایبرید) در یک نقطه کوانتومی دو بعدی ناهمسانگرد برای یک حالت اولیه غیر درهمتنیده مورد بررسی قرار گرفته است. با محاسبه تحول زمانی آنتروپی فون نیومن به عنوان سنجه ی درهمتنیدگی بین اسپین و مجموع نوسانگرها نشان داده شده است که درهمتنیدگی هایبرید دچار پدیده فروهش و نمو می شود و خصوصیات آن به پارامترهای قابل کنترل، نظیر پارامتر راشبا و میدان مغناطیسی قویاً وابسته است. همانطور که خواهیم دید با افزایش میدان مغناطیسی، میزان درهمتنیدگی کاهش یافته، در حالی که با افزایش ثابت راشبا این کمیت افزایش می یابد. این نتایج روش های جدیدی برای کنترل میزان درهمتنیدگی میان درجات آزادی الکترون، که نیاز اساسی پردازش اطلاعات کوانتومی است، پیش روی ما قرار می دهد.