Taajuuden helppoa kertomista

Martin Luther -yliopiston Halle-Wittenbergin (MLU) fyysikoiden uusi löytö saattaa tehdä tietyistä tietokoneiden ja älypuhelimien osakomponenteista vanhentuneita.

Tiimi on onnistunut muuttamaan taajuuksia suoraan korkeammille alueille yleisessä magneettimateriaalissa ilman lisäkomponenttien tarvetta.

Taajuuden kertolasku on nykyajan elektroniikassa prosessi, jossa tulotaajuuden harmonisia syntyy epälineaarisissa elektroniikkapiireissä. Spin-aaltojen etenemiseen ja vuorovaikutukseen perustuvat laitteet ovat lupaava vaihtoehto perinteiselle elektroniikalle.

MLU:n tiimi on nyt löytänyt tavan tehdä tämä magneettisessa materiaalissa ilman tähän tavallisesti käytettyjä elektronisia komponentteja. Sen sijaan magnetointi viritetään matalataajuisella megahertsilähteellä. Äskettäin löydettyä efektiä käyttämällä lähde generoi useita taajuuskomponentteja, joista jokainen on herätetaajuuden kerrannainen.

Nämä kattavat kuuden oktaavin alueen ja ulottuvat jopa useisiin gigahertseihin. "Tämä on kuin löisit pianon matalimman sävelen samalla kun kuulisit vastaavat korkeampien oktaavien harmoniset äänet", Georg Woltersdorf selittää.

Taajuuskertomisen yllättävä vaikutus selittyy dynaamisen magnetoinnin synkronoidulla vaihtamisella mikronien mittakaavassa. "Eri alueet eivät vaihda samaan aikaan. Sen sijaan ne laukeavat aivan kuin kaatuvassa dominorivissä", selittää ensimmäinen kirjoittaja Chris Körner MLU:n fysiikan instituutista.

Löytö voi myös auttaa tekemään digitaalisista teknologioista energiatehokkaampia tulevaisuudessa. Se on tärkeä myös uusille sovelluksille. Nykypäivän mikroelektroniikka tapa käyttää elektronivarauksia informaation kantajina tuottaa paljon lämpöä ja hukkaa energiaa.

Spin-elektroniikka voisi tarjota lupaavan ratkaisun. Sen lisäksi, että se käyttää elektronin varausta, se käyttää myös sen magneettista momenttia eli spiniä. Sen ominaisuudet antavat mahdollisuuden parantaa merkittävästi energiatehokkuutta.

Tämä äskettäin löydetty vaikutus voisi mahdollistaa tilaa säästävät ja tehokkaat taajuuslähteet spin-elektroniikkaan gigahertsialueella.

Aiheesta aiemmin:

Metamateriaaleja ja magnoniikkaa

Tehokkaampaa spinien hyödyntämistä

Läpimurtoja spintroniikassa