Fysikere genererer nye spinbølger på nanoskala
Illustration af eksperimentet. Kredit:Dreyer et al., Nature Communications (CC-BY-SA 4.0)
Stærke magnetiske vekslende felter kan bruges til at generere en ny type spinbølge, som tidligere kun var teoretisk forudsagt. Dette blev opnået for første gang af et hold fysikere fra Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU). De rapporterer om deres arbejde i Nature Communications og give de første mikroskopiske billeder af disse spin-bølger.
Den grundlæggende idé med spintronics er at bruge en særlig egenskab ved elektroner - spin - til forskellige elektroniske applikationer såsom data og informationsteknologi. Spin er den iboende vinkelmoment af elektroner, der producerer et magnetisk moment. Kobling af disse magnetiske momenter skaber den magnetisme, der i sidste ende kunne bruges i informationsbehandling. Når disse koblede magnetiske momenter exciteres lokalt af en magnetfeltimpuls, kan denne dynamik spredes som bølger gennem hele materialet. Disse omtales som spin-bølger eller magnoner.
En særlig type af disse bølger er kernen i arbejdet hos fysikerne fra Halle. Normalt producerer den ikke-lineære excitation af magnoner heltal af udgangsfrekvensen - 1.000 megahertz bliver for eksempel 2.000 eller 3.000.
"Indtil videre er det kun teoretisk forudsagt, at ikke-lineære processer kan generere spin-bølger ved højere halvheltals multipla af excitationsfrekvensen," forklarer professor Georg Woltersdorf fra Institut for Fysik ved MLU. Holdet har nu været i stand til eksperimentelt at vise, hvilke forhold der er nødvendige for at generere disse bølger og kontrollere deres fase. Fase er tilstanden af oscillationen af en bølge på et bestemt tidspunkt og tidspunkt. "Vi er de første til at bekræfte disse excitationer i eksperimenter og har endda været i stand til at kortlægge dem," siger Woltersdorf.
Ifølge fysikeren kan bølgerne genereres i to stabile fasetilstande, hvilket betyder, at denne opdagelse potentielt kan bruges i databehandlingsapplikationer, da computere for eksempel også bruger et binært system. + Udforsk yderligere
Spintronics:Hvordan en atomtynd isolator hjælper med at transportere spins
Sidste artikelFysikers demometode til design af topologiske metaller
Næste artikelDen direkte observation af meget ikke-lineære plasmabølger
Varme artikler
-
AI-løsning gør søgen efter undvigende monolag meget enklereForskere kan behandle 100 billeder, der dækker 1 centimeter x 1 centimeter-størrelse prøver som denne på omkring ni minutter ved hjælp af et nyt system, der i høj grad forenkler den ofte kedelige søgn -
At bryde symmetrien mellem fundamentale kræfterLuftfoto af CDF- og DZero -eksperimenterne ved Fermilab Tevatron Collider, den højeste energipartikelkolliderer i verden i over de to årtier indtil 2009. Kredit:US Department of Energy En brøkdel -
Fysikere afslører materiale til højhastigheds-kvante-internetElektrisk excitation forårsager, at en punktdefekt i siliciumcarbids krystalgitter udsender enkelte fotoner, som kan bruges til kvantekryptografi. Kredit:Elena Khavina, MIPT Forskere fra Moskva In -
Forskere skaber miniature vidvinkelkameraer med flade metalensesForskere har designet et nyt kompaktkamera, der tager vidvinkelbilleder i høj kvalitet ved hjælp af en række metalenses. Deres nye plankamera (MIWC) producerede klarere billeder af billeder projiceret
- Innovativ flydende lithium-opladningsstriper øger acceleratorens ydeevne
- Partikler på havoverfladen og havbunden er ikke så forskellige
- Observationer afslører komplekse omgivelser i HD 50138
- Neuromorf databehandling efterligner vigtige hjernefunktioner
- Opfindelsen åbner døren til sikrere og billigere røntgenbilleder
- En mere tør fremtid sætter scenen for flere naturbrande