Magnetoakustiske bølger:Mod et nyt paradigme for on-chip kommunikation

Forskere har observeret direkte og for første gang magnetoakustiske bølger (lyddrevne spinbølger), der betragtes som potentielle informationsbærere for nye beregningsordninger. Disse bølger er blevet genereret og observeret på hybridmagnetiske/piezoelektriske enheder. Eksperimenterne blev designet i et samarbejde mellem University of Barcelona (UB), Institute of Materials Science of Barcelona (ICMAB-CSIC) og ALBA Synchrotron. Resultaterne viser, at magnetoakustiske bølger kan rejse over lange afstande - op til centimeter - og have større amplituder end forventet.

Observationen af ​​magnetiseringsbølgerne blev udført i en nikkel ferromagnetisk tynd film, som blev begejstret af en deformationsbølge (kaldet overfladeakustisk bølge, SAW) stammer fra et piezoelektrisk substratlag under nikkelfilmen. Selvom der er rapporteret om klar interaktion mellem akustiske bølger og magnetiseringsdynamik i flere systemer, så langt, der fandtes ingen direkte observation af de underliggende magnetiske excitationer, giver en kvantificering af både tid og rum.

Nu har forskere offentliggjort i Fysisk gennemgangsbreve deres resultater:"Vi designede et eksperiment ad hoc for at afbilde og kvantificere magnetiseringsdynamikken, der genereres af overfladeakustiske bølger (SAW). Resultaterne viser klart, at magnetiseringsbølger eksisterer ved forskellige frekvenser og bølgelængder, og at det er muligt at skabe bølgeinterferenser, "forklarer Ferran Macià, leder af projektet ved UB og ICMAB.

Eksperimenterne viser interferensmønstre af magnetiseringsbølger og giver nye veje til manipulation af disse bølger ved stuetemperatur "Vores magnetiseringsbølger er koblet til de akustiske bølger og dermed, kan rejse lange afstande og have større amplituder end spinbølger, "forklarer Michael Foerster, beamline-forsker fra CIRCE-PEEM på ALBA. Sådan stor amplitude, langdistancebølger kunne være velegnede til at transportere information, behandling af data, eller kører små motorer.

Genereringen af ​​magnetiseringsdynamik gennem akustiske bølger har tiltrukket interesse, fordi den har nogle fordele i forhold til magnetfeltinducerede excitationer, såsom mere energieffektivitet, større rumlig udvidelse, eller match af bølgelængder.

Eksperimenterne blev udført ved hjælp af PEEM (fotoemissionselektronmikroskopi) ved CIRCE -strålelinjen ved ALBA Synchrotron for at afbilde magnetiseringsbølgerne, som blev synkroniseret med synkrotronlysimpulser. "Da bølger er dynamiske objekter, de blev afbildet med stroboskopiske snapshots takket være denne synkronisering. Røntgenmagnetisk cirkulær dikroisme (XMCD) effekt blev brugt til at opnå magnetisk kontrast i billederne, "forklarer Macià.