用于磁性材料中的旋转波的新方法可能导致更小，更快的电子设备

时间：2022-03-18 10:25:03 来源：

磁盘直径0.5微米的磁盘磁性模拟。可以看到渗透组合（左）和钴和镍（右）的动态磁化的空间分布。

更小，更快，更节能 - 这是电子设备开发商多年来一直在努力的目标。为了能够小型化移动电话或计算机的杀散组件，例如，当前磁波被认为是通过电流传递传统数据传输的承诺替代方案。原因：由于芯片变得越来越小，但某些点的电气数据传输达到其极限，因为彼此非常接近的电子放出大量的热量 - 这可能导致物理过程的破坏。

相比之下，高频磁波可以在最小的纳米结构中传播，从而传播和处理信息。物理基础是所谓的磁性材料中的电子旋转，可以被简化为围绕其自身轴的电子的旋转。然而，由于所谓的阻尼，微电子中的旋转波是仅限于使用的有限使用，这在旋转波浪上起作用并削弱它们。

Münster大学（应用物理研究所，研发议厅）的物理学家现已制定了一种新方法，消除了不需要的阻尼，并更容易使用旋转波。“我们的结果表明了一种用于应用高效的自旋驱动组件的新方法，”研究负责人Vladislav Demidov博士说。新方法可能与微电子的未来发展有关，也可以进一步研究量子技术和新型计算机流程。该研究于2019年11月18日公布，在自然通信期刊。

背景和方法：

MAGNONICS是科学家研究电子旋转及其在磁性材料中的研究领域的名称。该术语来自磁体的颗粒，其被称为对应于旋转波的千吨。

以电子方式补偿旋转波浪的干扰阻尼的最佳方法是所谓的旋转霍尔效果，几年前发现了几年前。自旋电流中的电子侧向偏转，这取决于其旋转的方向，这使得可以有效地产生和控制磁性纳米装置中的旋转波。然而，在振荡中所谓的非线性效应导致旋转霍尔效应在实际应用中无法正常工作 - 科学家尚未能够实现无阻尼自旋波的一个原因。

在实验中，科学家们将磁盘放置在透明层，厚度厚的少数少数晶片。所谓的磁各向异性作用在不同材料的界面上，这意味着磁化在给定方向上发生。通过平衡不同层的各向同性，研究人员能够有效地抑制不利的非线性阻尼，从而实现相干的旋转波 - 即其频率和波形的波浪相同，因此具有固定相位差。这使科学家能够在磁体系统中实现完全阻尼补偿，从而允许波在空间上传播。

科学家们预计，他们的新方法将对千禧年和闪闪发光的未来发展产生重大影响。我们的调查结果开设了一种能够以技术相关的功率水平和一致性产生微波信号和一致性的旋转霍尔振荡器的路线，“Münster大学非线性磁动力学研究所和第一个作者”的第一个作者“的博士学位强调博士·迪尔斯基学习。

参考：Boris Divinskiy，Sergei Urazhdin，Sergej O. Demokritov和Vladislav E. Demidov，2019年11月18日，Imidive，Nature Communications.Doi：
10.1038 / S41467-019-13246-7

资金：该研究获得了德国研究基金会和美国国家科学基金的财政支持。

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