Magnony. Zelená barva ukazuje oblasti se stejnou magnetizací mezi dírami v magnonickém krystalu. Credit: IFJ PAN (Polská akademie věd)

Ovládání magnonů, na křemíku a při pokojové teplotě

Magnonový ventil ze dvou vrstev tenkého křemíkového filmu.

Vědci z National Institute of Standards and Technology (NIST) a Massachusetts Institute of Technology (MIT) přišli s novým způsobem, jak řídit magnony.
Magnon je kvazičástice, vlna, která při šíření materiálem převrací spiny. Přenášet informaci pomocí magnonů by oproti elektronům znamenalo především menší spotřebu energie a méně uvolňovaného tepla – právě proto, že de facto se nemanipuluje s žádnou „reálnou“ hmotou/hmotností (jinak řečeno: manipuluje se se spiny elektronů, nikoliv se samotnými elektrony). Pro praktické využití magnonů je ovšem potřeba mj. jednoduchý přepínač – ovládací prvek, který by umožnil šíření vlny jednoduše zapnout a vypnout. Takové přepínače již existují, ale dosud vyžadovaly jednak chlazení, za druhá vše fungovalo pouze ve speciálních substrátech. Dosud se experimentovalo hlavně se sloučeninou GGG (gadolinium gallium garnet, kombinovaný oxid Gd3Ga5O12). Tyto syntetické krystaly („granáty“, „granátoidy“) mají řadu skvělých vlastností, nicméně jsou relativně drahé, proto se nehodí pro masovou průmyslovou výrobu běžné elektroniky. Nyní se podařilo vytvořit jakýsi magnonový ventil pomocí dvou vrstev tenkého křemíkového filmu, která reaguje (přepíná se) pomocí intenzity vnějšího magnetického pole.
Samotnou informaci, tedy 0/1, může nést např. výška vlny, její amplituda. Navíc lze tímto způsobem uložit do signálu i více informace (můžeme využívat více výšek, stačí, aby se od sebe dostatečně lišily; nebo se výška může měnit plynule a půjde pak o analogový signál – ostatně viz výše, kdy se také hovoří o „ventilu“, tedy systém umožňujícím plynulé pouštění, nejen o samotném přepínači 2 stavů).
Nová technika naopak funguje za pokojové teploty a na křemíku, je tedy plně kompatibilní s další elektronikou, materiál je levný a většina potřebných technologií již k dispozici.

Y. Fan, P. Quarterman, J. Finley, J. Han, P. Zhang, J.T. Hou, M.D. Stiles, A.J. Grutter and L. Liu. Manipulation of coupling and magnon transport in magnetic metal-insulator hybrid structures. Physical Review Applied. June 15, 2020. journals.aps.org/prapplied/abs … RevApplied.13.061002
Zdroj: National Institute of Standards and Technology (NIST)/Phys.org

Kapky tančí bez vnějšího zdroje energie

Řídit pohyb kapaliny po různých površích má smysl v celé řadě aplikací včetně těch, které …

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close