Исследователи из Университета Буффало использовали электрические импульсы для преобразования магнитной информации в сигнал поляризованного света. Ученые считают, что открытие произведет революцию в оптических телекоммуникациях для передачи данных на большие расстояния, в том числе между Землей и Марсом.
В спинтронике, которая используется в магнитных компьютерных жестких дисках, информация представлена спином электрона или направлением намагничивания. В ферромагнетиках различается количество электронов, спины которых ориентированы либо вдоль, либо против оси намагничивания. Результирующее изменение сопротивления является ключевым принципом устройств спинтроники, магнитное состояние которых сохраняется неопределенно долго.
Но информация о спине быстро теряется, когда электроны покидают ферромагнетик Это основное ограничение можно преодолеть, используя свет, обладающий круговой поляризацией или спиральностью в качестве дополнительного носителя информации.
Исследователи переключили намагниченность спинового инжектора с помощью электрического импульса, используя спин-орбитальный момент. Спин электрона быстро преобразуется в информацию, содержащуюся в испускаемых фотонах, что позволяет плавно интегрировать динамику намагничивания с оптическими технологиями.
Электрически управляемое преобразование достигается в электролюминесценции светодиодов. В будущем, благодаря внедрению полупроводниковых лазерных диодов, так называемые спин-лазеры, это кодирование информации может проложить путь к быстрой связи на межпланетных расстояниях, поскольку поляризация света сохраняется при распространении сигнала в космосе.
Исследователи отмечают, что метод отвечает трем важнейшим критериям — работа при комнатной температуре, отсутствие необходимости в магнитном поле и возможность электрического управления. Подробно принцип работы технологии описан в журнале Nature.
Читать далее:
ДНК Бетховена удивила ученых: что они выяснили
Ученые создали первый в мире алмазный транзистор: он работает при самых высоких температурах
Яркая вспышка в 800 млн световых лет от Земли показала скрытые «танцы черных дыр»
На обложке: Изображение от starline на Freepik, сведения о лицензии