Розв’язок крайової задачі для потоку в’язкої рідини у вуглецевих нанотрубках – застосування для підсилення спін-поляризованого струму
Spin Polarization in Carbon Nanotubes (CNTs) is an advanced topic at the intersection of nanotechnology, quantum physics, and spintronics. It refers to the imbalance in the population of spin-up and spin-down electrons in a system. In spintronic devices, this property is used to encode information u...
Gespeichert in:
| Datum: | 2026 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Publishing house "Academperiodika"
2026
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023988 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Institution
Ukrainian Journal of Physics| _version_ | 1863131548009627648 |
|---|---|
| author | Berberashvili, T. Gogichaishvili, V. Kervalishvili, P. |
| author_facet | Berberashvili, T. Gogichaishvili, V. Kervalishvili, P. |
| author_sort | Berberashvili, T. |
| baseUrl_str | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-02-18T14:26:40Z |
| description | Spin Polarization in Carbon Nanotubes (CNTs) is an advanced topic at the intersection of nanotechnology, quantum physics, and spintronics. It refers to the imbalance in the population of spin-up and spin-down electrons in a system. In spintronic devices, this property is used to encode information using electron spin, instead of or in addition to charge. CNTs are ideal for spintronics: because of low spin-orbit coupling (spin states persist longer), weak hyperfine interactions (especially in 12C, which has no nuclear spin), ballistic transport of electrons travelling long distances without scattering and quantum coherence supporting via quantum states. Carbon nanotubes are cylindrical structures made of rolled-up graphene sheets, and are excellent one-dimensional conductors. The presented theoretical model includes an estimation of effectiveness of carbon nanotubes in accelerating the spin-polarized current as well as a boundary value problem for the flow velocity of a fluid. This approach has been stated considering main peculiarities of the problem, in particular, taking into account Debye electric double layer and external friction (friction between the viscous fluid and the nanotube wall). Solution of assigned boundary problem has been determined in the form of an infinite series. |
| doi_str_mv | 10.15407/ujpe71.2.184 |
| first_indexed | 2026-04-22T01:18:25Z |
| format | Article |
| id | ujp2-article-2023988 |
| institution | Ukrainian Journal of Physics |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2026-04-22T01:18:25Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | Publishing house "Academperiodika" |
| record_format | ojs |
| spelling | ujp2-article-20239882026-02-18T14:26:40Z Boundary Value Solution for Viscous Liquid Flow in Carbon Nanotubes – Application to Spin-Polarized Current Enhancement Розв’язок крайової задачі для потоку в’язкої рідини у вуглецевих нанотрубках – застосування для підсилення спін-поляризованого струму Berberashvili, T. Gogichaishvili, V. Kervalishvili, P. нанофлюїдика крайова задача спiнова поляризацiя вуглецева нанотрубка nanofluidics boundary-value problem spin polarization carbon nanotube Spin Polarization in Carbon Nanotubes (CNTs) is an advanced topic at the intersection of nanotechnology, quantum physics, and spintronics. It refers to the imbalance in the population of spin-up and spin-down electrons in a system. In spintronic devices, this property is used to encode information using electron spin, instead of or in addition to charge. CNTs are ideal for spintronics: because of low spin-orbit coupling (spin states persist longer), weak hyperfine interactions (especially in 12C, which has no nuclear spin), ballistic transport of electrons travelling long distances without scattering and quantum coherence supporting via quantum states. Carbon nanotubes are cylindrical structures made of rolled-up graphene sheets, and are excellent one-dimensional conductors. The presented theoretical model includes an estimation of effectiveness of carbon nanotubes in accelerating the spin-polarized current as well as a boundary value problem for the flow velocity of a fluid. This approach has been stated considering main peculiarities of the problem, in particular, taking into account Debye electric double layer and external friction (friction between the viscous fluid and the nanotube wall). Solution of assigned boundary problem has been determined in the form of an infinite series. Спiнова поляризацiя у вуглецевих нанотрубках (ВНТ) – це передова тема на перетинi нанотехнологiй, квантової фiзики та спiнтронiки. Вона стосується дисбалансу в кiлькостi електронiв зi спiном вгору та спiном вниз у системi. У спiнтронних пристроях ця властивiсть використовується для кодування iнформацiї за допомогою електронного спiну, замiсть або на додаток до електричного заряду. ВНТ iдеально пiдходять для спiнтронiки: через низький спiн-орбiтальний зв’язок (спiновi стани зберiгаються довше), слабку надтонку взаємодiю (особливо в 12C, який не має ядерного спiну), балiстичний транспорт електронiв, що подорожують на великi вiдстанi без розсiювання, та квантову когерентнiсть, що пiдтримується через квантовi стани. Вуглецевi нанотрубки – це цилiндричнi структури, виготовленi зi згорнутих графенових листiв, якi є чудовими одновимiрними провiдниками. Представлена теоретична модель включає оцiнку ефективностi вуглецевих нанотрубок для прискорення спiн-поляризованого струму, а також крайову задачу вiдносно швидкостi потоку рiдини. Цей пiдхiд було сформульовано з урахуванням основних особливостей задачi, зокрема враховуючи подвiйний електричний шар Дебая та зовнiшнє тертя (тертя мiж в’язкою рiдиною та стiнкою нанотрубки). Розв’язок заданої крайової задачi було знайдено у виглядi нескiнченного ряду. Publishing house "Academperiodika" 2026-02-18 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023988 10.15407/ujpe71.2.184 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 71 No. 2 (2026); 184 Український фізичний журнал; Том 71 № 2 (2026); 184 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe71.2 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023988/3450 Copyright (c) 2026 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| spellingShingle | нанофлюїдика крайова задача спiнова поляризацiя вуглецева нанотрубка Berberashvili, T. Gogichaishvili, V. Kervalishvili, P. Розв’язок крайової задачі для потоку в’язкої рідини у вуглецевих нанотрубках – застосування для підсилення спін-поляризованого струму |
| title | Розв’язок крайової задачі для потоку в’язкої рідини у вуглецевих нанотрубках – застосування для підсилення спін-поляризованого струму |
| title_alt | Boundary Value Solution for Viscous Liquid Flow in Carbon Nanotubes – Application to Spin-Polarized Current Enhancement |
| title_full | Розв’язок крайової задачі для потоку в’язкої рідини у вуглецевих нанотрубках – застосування для підсилення спін-поляризованого струму |
| title_fullStr | Розв’язок крайової задачі для потоку в’язкої рідини у вуглецевих нанотрубках – застосування для підсилення спін-поляризованого струму |
| title_full_unstemmed | Розв’язок крайової задачі для потоку в’язкої рідини у вуглецевих нанотрубках – застосування для підсилення спін-поляризованого струму |
| title_short | Розв’язок крайової задачі для потоку в’язкої рідини у вуглецевих нанотрубках – застосування для підсилення спін-поляризованого струму |
| title_sort | розв’язок крайової задачі для потоку в’язкої рідини у вуглецевих нанотрубках – застосування для підсилення спін-поляризованого струму |
| topic | нанофлюїдика крайова задача спiнова поляризацiя вуглецева нанотрубка |
| topic_facet | нанофлюїдика крайова задача спiнова поляризацiя вуглецева нанотрубка nanofluidics boundary-value problem spin polarization carbon nanotube |
| url | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023988 |
| work_keys_str_mv | AT berberashvilit boundaryvaluesolutionforviscousliquidflowincarbonnanotubesapplicationtospinpolarizedcurrentenhancement AT gogichaishviliv boundaryvaluesolutionforviscousliquidflowincarbonnanotubesapplicationtospinpolarizedcurrentenhancement AT kervalishvilip boundaryvaluesolutionforviscousliquidflowincarbonnanotubesapplicationtospinpolarizedcurrentenhancement AT berberashvilit rozvâzokkrajovoízadačídlâpotokuvâzkoírídiniuvuglecevihnanotrubkahzastosuvannâdlâpídsilennâspínpolârizovanogostrumu AT gogichaishviliv rozvâzokkrajovoízadačídlâpotokuvâzkoírídiniuvuglecevihnanotrubkahzastosuvannâdlâpídsilennâspínpolârizovanogostrumu AT kervalishvilip rozvâzokkrajovoízadačídlâpotokuvâzkoírídiniuvuglecevihnanotrubkahzastosuvannâdlâpídsilennâspínpolârizovanogostrumu |