กลศาสตร์ควอนตัม
กลศาสตร์ควอนตัม () เป็นสาขาหนึ่งในทฤษฎีรากฐานของฟิสิกส์ ที่มีความสามารถในการอธิบายผลการทดลองต่างๆ และถูกใช้แทนที่กลศาสตร์นิวตัน (หรือกลศาสตร์ดั้งเดิม) และ กลศาสตร์ไฟฟ้าของแม็กซ์เวลล์ (หรือทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า) ซึ่งกลศาสตร์ดั้งเดิมเหล่านี้ไม่สามารถใช้อธิบายปรากฏการณ์ในวัตถุที่มีขนาดเล็กกว่าอะตอม แต่กลศาสตร์ควอนตัมนั้นสามารถคำนวณได้แม่นยำมากกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อขนาดของวัตถุที่สนใจนั้นเล็กถึงขนาดอะตอม จึงกล่าวได้ว่ากลศาสตร์ควอนตัมนั้นเป็นรากฐานเบื้องต้นของฟิสิกส์ที่มีความสำคัญมากกว่ากลศาสตร์นิวตันและกลศาสตร์ไฟฟ้าของแม็กซ์เวลล์ หรือใกล้เคียงกับความจริงมากกว่านั่นเอง
อันตรกิริยาของสปินกับออร์บิท
ในการศึกษาฟิสิกส์ควอนตัม อันตรกิริยาของสปินกับออร์บิท () คืออันตรกิริยาระหว่างสปินของอนุภาคหนึ่งกับกับการเคลื่อนที่ของอนุภาคนั้น ตัวอย่างแรกที่สุดและเป็นตัวอย่างซึ่งเป็นที่รู้จักดีที่สุด คืออันตรกิริยาของสปินกับออร์บิทที่ทำให้เกิดการเคลื่อนตัวของระดับพลังงานอะตอมของอิเล็กตรอน อันเนื่องมาจากอันตรกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างสปินของอิเล็กตรอนกับสนามแม่เหล็กที่เกิดจากการโคจรของอิเล็กตรอนรอบๆ นิวเคลียส การเคลื่อนตัวดังกล่าวนี้ตรวจจับได้จากการแยกแยะเส้นสเปกตรัม อีกปรากฏการณ์หนึ่งที่คล้ายคลึงกัน เกิดจากความสัมพันธ์ระหว่างโมเมนตัมเชิงมุมกับแรงนิวเคลียร์ชนิดเข้ม ที่เกิดขึ้นจากการที่โปรตอนและนิวตรอนเคลื่อนที่อยู่ภายในนิวเคลียสอะตอม ทำให้เกิดการเคลื่อนตัวของระดับพลังงานของมันในชั้นพลังงาน มีการศึกษาปรากฏการณ์สปิน-ออร์บิทของอิเล็กตรอนในสารกึ่งตัวนำและวัสดุอื่นอย่างกว้างขวางในสาขาวิชาสปินทรอนิกส์และนำไปสู่การประยุกต์ใช้ที่มีประโยชน์มากมาย