Mekanisk vibration genereret af elektronspins

Mikromekaniske elementer er uundværlige komponenter i moderne elektriske apparater, men aktiveringen af ​​dem kræver elektrisk strøm. Det bliver sværere at tilslutte elementet, efterhånden som der foretages yderligere nedskalering af enheden. Som en vej ud af dette problem, forskere demonstrerede en ny måde at levere en kraft til at drive mikromekanik ved hjælp af spin -strøm.

Spinstrøm er en strøm af elektronvinkelmoment i materie. Spinstrømmen er blevet brugt som en ny informationsbærer i forbindelse med spintronics-såsom harddiske (HDD) og magnetisk random-access memory (MRAM). I denne sammenhæng, indsprøjtningen af ​​centrifugeringsstrøm kan styre orienteringen af ​​mikromagneter ved at udøve magnetisk drejningsmoment.

I betragtning af spin -strømens vinkelmoment karakter, hvad ville der ske, når centrifugeringsstrømmen sprøjtes ind i et mekanisk objekt? Den injicerede overskydende mængde vinkelmoment kan udøve mekanisk drejningsmoment på den. Dette er ideen.

I dette studie, forskerne fremstillede en mikrofritstående struktur lavet af magnetisk isolator yttrium jern granat (YIG:Y ₃ Fe ₅ O ₁₂ ). En metallisk tynd tråd blev sat på roden af ​​cantilever som en varmelegeme. Når der strømmer elektrisk strøm i ledningen, wiren fungerer som en generator af spin -strøm ved spin Seebeck -effekt, og spin -strømmen forplanter sig ind i mikro -cantilever. Forskerne målte cantileverens vibration, mens de injicerede spin -strømmen moduleret nær resonansfrekvensen for mikro -cantilever. Målingen bekræftede, at kun centrifugeringen af ​​spin -strøm med passende spin -orientering kan ophidse vibrationen i cantilever.

"Denne drivmekanisme for mikromaskiner kræver ikke elektriske ledninger på den, "Kazuya Harii, en forsker ved ERATO Saitoh Spin Quantum Rectification Project, sagde. "Denne mekanisme kan anvendes på alle mekaniske objekter i mikro- og nanometervægte."