Физики впервые управляли спиновыми волнами в магнитах, необходимыми для «электроники будущего»

Ученые использовали сверхпроволящие электроды для управления квантовыми спиновыми волнами в магнитах.

Квантовые физики из Делфтского технологического университета впервые показали, что можно контролировать и манипулировать спиновыми волнами на чипе с помощью сверхпроводников. Эти крошечные волны в магнитах могут стать альтернативой электронике в будущем. Исследование, опубликованное в журнале Science, дает физикам новое представление о взаимодействии магнитов и сверхпроводников.

Спиновые волны — это волны в магнитном материале, которые можно использовать для передачи информации, объясняют ученые. Теория предсказывает, что металлические электроды обеспечивают контроль над спиновыми волнами, но до сих пор физики не видели подобных эффектов в экспериментах. 

Иллюстрация эксперимента. Два золотых электрода поверх тонкого магнитного слоя. В середине находится сверхпроводящий электрод. С помощью левого золотого электрода исследователи генерируют в магнитном материале спиновые волны, которые движутся вправо. Наверху электродов находится квадратная алмазная мембрана, которая позволяет исследователям видеть сквозь сверхпроводящий электрод. Изображение: Michael Borst, TU Delft

Исследователи разработали экспериментальную установку, чтобы показать возможность управления спиновыми волнами. Она работает следующим образом: спиновая волна генерирует магнитное поле, которое, в свою очередь, порождает сверхток в сверхпроводнике. Этот сверхток действует как зеркало для спиновой волны. Сверхпроводящий электрод отражает магнитное поле обратно в спиновую волну. Сверхпроводящее зеркало заставляет спиновые волны двигаться вверх и вниз медленнее, что делает волны легко управляемыми.

Когда спиновые волны проходят под сверхпроводящим электродом, оказывается, что их длина волны полностью меняется. И, слегка изменяя температуру электрода, мы можем очень точно настроить величину этого изменения.

Майкл Борст, соавтор исследования

Технология спиновых волн все еще находится в зачаточном состоянии, добавляют ученые. Например, чтобы создавать энергоэффективные компьютеры с помощью этой технологии, нужно начать с небольших схем для выполнения вычислений. Возможно управлять спиновыми волнами открывает это направление для разработчиков: сверхпроводящие электроды позволят создать новые и энергоэффективные спин-волновые схемы.


Читать далее:

Исследователи обнаружили, что сперматозоиды при движении «обходят» закон Ньютона

Самая водоотталкивающая поверхность в мире удивила собственных изобретателей

Наша память работает совсем не так, как считали ученые

На обложке: художественная иллюстрация сверхпроводника (внизу), который действует как зеркало для спиновых волн в магните (вверху). Изображение: Scixel & Michael Borst

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука