Fyysikot löytäneet uudenlaisia spin-aaltoja

Ehdotus kiertyneen magnonsäteen tuottamiseksi Aharanov - Casher-vaikutusta hyödyntäen. Vasemmalta tulevat spinaallot etenevät sylinterimäisessä magneettisen eristeen aaltoputkessa ja kulkevat läpi alueen, jossa on lineaarinen varaustiheys λe (merkitty keltaisena).

Tietotekniikkateknologian kehitystä haittaa yhä kasvava energian kysyntä ja miniatyrisoinnin perusrajoitukset.

Martin Lutherin yliopiston Halle-Wittenbergin (MLU) ja Kiinassa sijaitsevan Lanzhoun yliopiston fysiikkojen äskettäin löytämät uudentyyppiset spinaallot voivat auttaa voittamaan nämä esteet.

Näiden fyysikkojen äskettäinen löytö tarjoaa uuden reitin edistymiselle näissä asioissa. Nature Communications -tiedelehdessä he kuvaavat uudenlaista spinaaltoa, jota voidaan käyttää tiedonsiirtoon ja prosessointiin, joilla olisi huomattavasti suurempi tehokkuus ja pienempi energiankulutus.

Heidän työnsä liittyi magnoneihin. "Nämä ovat aaltoja, joita stimuloidaan ferromagneeteissa vain murto-osalla energiamäärästä jota tarvitaan tuottaa ne varausvirrasta," kertoi Berakdar.

"Magnonia voidaan käyttää signaalien siirtoon ja loogisiin operaatioihin eri osissa samalla, kun ne eivät tuota lähes ollenkaan lämpöä."

Tässä tutkimuksessa saksalais-kiinalainen tutkimusryhmä kuvaa eräänlaista kierrettyä magnonia, jonka kierremäärä on suojattu vaimennukselta. Teknisesti kierre liittyy magnonkiertoradan kulmamomenttiin (OAM) ja sen suuruutta ja suuntaa voidaan säätää sähköjännitteillä.

Tämä tekee mahdolliseksi multipleksisen kierrepohjaisen signaalikoodauksen ja -siirron suurilla etäisyyksillä.

Tutkijoiden mukaan raportoidut tulokset avaavat tien suuren tiheyden tiedonsiirtoon magnonien kautta. Energiatehokkuuden lisäksi magnon-aallonpituudet ovat säädettäviä ja lyhyitä verrattuna optisiin aaltoihin.

Magnoniset elementit voidaan myös integroida olemassa oleviin teknologioihin.

Aiheesta aiemmin:

Miten olisi magnonelektroniikka?

Ruosteesta nopeampia mikropiirejä