Вченим вдалося створити магнітні спін-хвилі, здатні ефективно переносити інформацію та енергію
Новий метод, розроблений вченими з Нью-Йоркського університету і описаний в одному з останніх випусків журналу Nanotechnology, дозволяє згенерувати особливий вид коливань магнітних полів. Ці коливання, які отримали назву спін-хвиль, дуже швидко переміщуються в межах магнітних матеріалів і можуть служити новим ефективним методом передачі інформації і перенесення енергії, що відкриває перспективу для використання такого виду хвиль в області телекомунікацій, для обробки і передачі інформації в межах комп'ютерних чіпів і в інших електронних пристроях.
"Спін-хвилі мають величезний потенціал для кардинального поліпшення функціональних можливостей широкого ряду найрізноманітніших вже існуючих технологій" - розповідає Ендрю Кент (Andrew Kent), професор фізики з Нью-Йоркського університету, - "Наші дослідження дають початок використанню технологій, більш швидких і більш енергозберігаючих, ніж технології, використовувані в даний момент".
В даний час вже існують методи перетворення електромагнітних хвиль у спін-хвилі, застосовувані в деяких антенних системах. Але одержувані спін-хвилі мають дуже велику довжину хвилі і поширюються досить повільно. Ультракоротковолновые спін-хвилі можуть долати великі відстані, роблячи це набагато швидше і з меншими витратами енергії. Однак, процес генерації короткохвильових спін-хвиль пов'язаний з багатьма технічними труднощами.
Для подолання вищезазначених технічних труднощів вчені розробили пристрої, що отримали назву нано-генераторів спінових коливань (spin torque nano-oscillators, STNO), нанорозмірні пристрої, які здатні перетворювати вхідний електричний струм у спін-хвилі. Безліч таких генераторів, встановлених у певному порядку, можуть служити свого роду випромінюючої антеною, що виробляє потік спрямованих спін-хвиль.
Більш того, дослідникам вдалося домогтися реалізації хвилеводів для спін-хвиль всередині структури магнітного матеріалу, проходячи через які ці хвилі набувають певну форму, фазу, амплітуду і здатність слідувати строго по заданому шляху. Нескладно здогадатися, що ці хвилеводи можуть ефективно виступати в якості модуляторів, за допомогою яких спін-хвилі впроваджується інформація, що передається, і в якості детектора, який дозволяє зчитувати передану інформацію.
Дані дослідження проводилися під патронатом Міжнародного товариства Марії Кюрі (Marie Curie International Outgoing Fellowship), а фінансування робіт забезпечував грант, наданий Дослідним управлінням армії США (Army Research Office).