Synkroniserede dynamiske duoer:Styrer, hvordan magnetiske hvirvler gyrer sammen

Magnetiske hvirvler er små hvirvler af magnetisering, der kan eksistere i visse materialer. De har tiltrukket sig stor interesse i de seneste år på grund af deres potentielle anvendelser inden for spintronics, et nyt felt inden for elektronik, der bruger elektronernes spin i stedet for deres ladning.

En af udfordringerne ved at bruge magnetiske hvirvler til spintronik er at kontrollere deres dynamik. Når en magnetisk hvirvel dannes, vil den ofte begynde at gyre eller bevæge sig rundt på en tilfældig måde. Dette kan gøre det vanskeligt at bruge hvirvler til præcise applikationer.

Forskere ved University of California, Berkeley, har nu udviklet en måde at kontrollere dynamikken i magnetiske hvirvler. De gør dette ved at bruge en anden magnetisk hvirvel til at skabe en "magnetisk feltgradient." Denne gradient får den første hvirvel til at gyre rundt på en synkroniseret måde med den anden hvirvel.

Forskerne var i stand til at demonstrere deres teknik ved at skabe et synkroniseret par magnetiske hvirvler i en tynd film af kobolt. De fandt ud af, at hvirvlerne svingede i en cirkulær bevægelse omkring hinanden, med radius af cirklen bestemt af styrken af ​​magnetfeltgradienten.

Denne forskning er et væsentligt skridt fremad i udviklingen af ​​spintronics. Ved at kontrollere dynamikken i magnetiske hvirvler vil forskere være i stand til at bruge dem til en bredere vifte af applikationer, såsom magnetisk hukommelse og logiske enheder.

Anvendelser af synkroniserede magnetiske hvirvler

Synkroniserede magnetiske hvirvler kan have en række potentielle anvendelser inden for spintronik, herunder:

* Magnetisk hukommelse: Magnetiske hvirvler kunne bruges til at lagre information i en magnetisk hukommelsesenhed. Hvirvlerne kunne arrangeres i et regulært mønster, hvor hver hvirvel repræsenterer en smule information.

* Magnetisk logik: Magnetiske hvirvler kunne bruges til at udføre logiske operationer, såsom OG, ELLER og IKKE. Dette kunne gøres ved at kontrollere vekselvirkningerne mellem hvirvlerne.

* Magnetiske sensorer: Magnetiske hvirvler kunne bruges til at detektere magnetiske felter. Dette kunne gøres ved at måle ændringerne i frekvensen eller amplituden af ​​hvirvlernes gyration.

De potentielle anvendelser af synkroniserede magnetiske hvirvler er stadig ved at blive udforsket. Denne forskning er dog et lovende skridt fremad i udviklingen af ​​spintronics.