Международная группа исследователей сделала революционное открытие, которое может обеспечить высокую скорость и низкое энергопотребление для наиболее популярных в мире электронных устройств.
Ученые сделали принципиальный прорыв в важной, развивающейся области спинтроники, которая может привести к появлению новой высокоскоростной энергоэффективной технологии передачи данных.
Международная группа исследователей сделала революционное открытие, которое может обеспечить высокую скорость и низкое энергопотребление для наиболее популярных в мире электронных устройств.
В то время как современные информационные технологии основаны на электронике, которая потребляет огромное количество энергии, электроны в электрических токах также могут передавать форму углового момента, называемого спином.
Спиновая электроника или «спинтроника», использующая спиновый ток, потенциально может быть не только значительно быстрее, но и более энергоэффективна.
Ученые недавно обнаружили, что некоторые электроизоляционные антиферромагнитные материалы являются исключительно хорошими проводниками чистого спинового тока.
В новом исследовании ученые из Университета Эксетера в сотрудничестве с университетами Оксфорда, Калифорнии и Беркли продемонстрировали, что высокочастотные переменные спиновые токи могут передаваться, а иногда и усиливаться внутри тонких слоев антиферромагнетика NiO.
Результаты показывают, что спиновый ток в тонких слоях NiO опосредуется мимолетными спиновыми волнами, механизмом, похожим на квантово-механическое туннелирование.
Использование тонких слоев NiO для передачи и усиления переменного спинового тока при комнатной температуре и гигагерцевых частотах может привести к более эффективной технологии беспроводной связи в будущем.
«Подтверждение механизма исчезающей спиновой волны, показанного в нашем эксперименте, указывает на то, что передача углового момента между спинами и кристаллической решеткой антиферромагнетика может быть реализована в тонких пленках NiO и открывает дверь в строительство наноразмерных усилителей спинового тока” – говорят исследователи.
Maciej Dąbrowski et al. Coherent Transfer of Spin Angular Momentum by Evanescent Spin Waves within Antiferromagnetic NiO, Physical Review Letters (2020) DOI: 10.1103/PhysRevLett.124.217201Источник |
|
