Spinbølger i nanoskala kan erstatte mikrobølger

En gruppe videnskabsmænd fra Göteborgs Universitet og Kungliga Tekniska Högskolan (KTH), Sverige, er blevet den første gruppe i verden til at demonstrere, at teorier om spinbølger på nanoskala stemmer overens med observationer. Dette åbner vejen for at erstatte mikrobølgeteknologi i mange applikationer, mobiltelefoner og trådløse netværk, af komponenter, der er meget mindre, billigere, og det kræver færre ressourcer. Studiet er blevet publiceret i det videnskabelige tidsskrift Natur nanoteknologi , det mest prestigefyldte tidsskrift inden for nanovidenskab.

"Vi har været i konkurrence med to andre forskergrupper om at være de første til at bekræfte eksperimentelt teoretiske forudsigelser, som først blev lavet for næsten 10 år siden. Vi har haft succes på grund af vores metode til at konstruere magnetiske nanokontakter og på grund af det specielle mikroskop hos vores samarbejdspartnere ' laboratorium ved universitetet i Perugia i Italien", siger professor Johan Åkerman fra Institut for Fysik, Göteborg Universitet, hvor han er leder af Applied Spintronics-gruppen.

Formålet med forskningsprojektet, som startede for to år siden, har været at demonstrere udbredelsen af ​​spinbølger fra magnetiske nanokontakter. Sidste efterår, gruppen var i stand til at demonstrere eksistensen af ​​spin-bølger ved hjælp af elektriske målinger, og resultaterne blev publiceret i det videnskabelige tidsskrift Physical Review Letters. De nye resultater er blevet offentliggjort i Nature Nanotechnology, det mest prestigefyldte tidsskrift inden for nanovidenskab.

Forskergruppen har brugt et af de tre avancerede spinbølgemikroskoper i verden, på universitetet i den italienske by Perugia, at visualisere bevægelsen. Mikroskopet gør det muligt at se de dynamiske egenskaber af komponenter med en opløsning på cirka 250 nanometer.

Resultaterne har åbnet vejen for et nyt forskningsfelt kendt som "magnonics", ved hjælp af nanoskala magnetiske bølger.

"Jeg tror på, at vores resultater vil signalere starten på en hurtig udvikling af magnoniske komponenter og kredsløb. Det, der er særligt spændende er, at disse komponenter er drevet af simpel jævnstrøm, som derefter omdannes til spin-bølger i mikrobølgeområdet. Frekvensen af ​​disse bølger kan styres direkte af strømmen. Dette vil muliggøre helt nye funktioner", siger Johan Åkerman, der ser frem til spændende udvikling i de næste par år.

Dens magneto-optiske og metalliske egenskaber betyder, at magnonisk teknologi kan integreres med traditionelle mikrobølgebaserede elektroniske kredsløb, og dette vil gøre helt uafprøvede kombinationer af teknologierne mulige. Magnonic komponenter er meget mere velegnede til miniaturisering end traditionel mikrobølgeteknologi.