Ученые научились генерировать и синхронизировать магнитные волны для передачи информации

Исследователи разработали систему, способную генерировать магноны и синхронизировать их с внешним сигналом при комнатной температуре. Технология может найти применение в компактной электронике, обработке информации и будущих магнитных вычислительных системах.

Ученые научились генерировать и синхронизировать магнитные волны для передачи информации

Ученые продемонстрировали новый способ генерации и управления магнонами — коллективными волнами магнитных моментов внутри материала. В перспективе такие волны могут использоваться для передачи и обработки информации вместо традиционного движения электрического заряда.

Для эксперимента исследователи изготовили волновод из иттриевого железограната толщиной всего 100 нанометров и разместили на нем две миниатюрные микроволновые антенны. С помощью параметрической накачки удалось запустить процесс четырехволнового смешения, при котором взаимодействие исходных магнонов приводит к появлению новых магнитных волн.

Полученные колебания оказались необычно стабильными. В одном из экспериментов при частоте накачки 5,53 ГГц система генерировала магнон на частоте 5,766 ГГц с очень узкой шириной спектральной линии. Частоту возникающих волн также удалось регулировать изменением параметров внешнего сигнала.

Главным результатом стала возможность синхронизировать самостоятельно возникающие магноны с отдельным внешним сигналом. Фактически ученые смогли заставить магнитные колебания подстраивать свою фазу и «ритм» под заданный источник. Кроме того, экспериментальная система работала как параметрический усилитель и обеспечивала усиление сигнала до 40 дБ.

Все эксперименты проводились при комнатной температуре. Пока речь идет о фундаментальной исследовательской платформе, однако в будущем подобные технологии могут использоваться в магнонике, маломощной электронике, обработке информации с помощью спиновых волн и гибридных квантовых системах.

Читайте также

Размер кристалла помог предсказать магнитные свойства сложных материалов

Размер кристалла помог предсказать магнитные свойства сложных материалов

Физики создали трехмерный свет и получили квантовые состояния, ранее доступные только в теории

Физики создали трехмерный свет и получили квантовые состояния, ранее доступные только в теории

Животные могли населить Землю на 200 миллионов лет раньше

Животные могли населить Землю на 200 миллионов лет раньше

Ученые воссоздали лицо Homo sapiens возрастом 315 000 лет

Ученые воссоздали лицо Homo sapiens возрастом 315 000 лет

Ученые открыли сверхпроводник I типа, нарушающий симметрию обращения времени

Ученые открыли сверхпроводник I типа, нарушающий симметрию обращения времени

Сверхчувствительный сенсор сделает раннюю диагностику болезней Паркинсона и Альцгеймера

Сверхчувствительный сенсор сделает раннюю диагностику болезней Паркинсона и Альцгеймера

В Китае обнаружен динозавр микрорапторин, меняющий теорию эволюции полета

В Китае обнаружен динозавр микрорапторин, меняющий теорию эволюции полета

Геном человека оказался устойчив к микрогравитации — по крайней мере, в течение суток

Геном человека оказался устойчив к микрогравитации — по крайней мере, в течение суток

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Почему невозможно создать абсолютно точную карту Земли, Луны или Марса?

Как работает E Ink: почему электронные чернила похожи на бумагу и почти не расходуют заряд?

Как работает E Ink: почему электронные чернила похожи на бумагу и почти не расходуют заряд?

GPT-6 Astra прошла стартовую зону World of Warcraft без единого кадра игры

GPT-6 Astra прошла стартовую зону World of Warcraft без единого кадра игры

Blue Origin показала 20-метровую солнечную башню для будущей базы на Луне

Blue Origin показала 20-метровую солнечную башню для будущей базы на Луне

Ученые создали «живой цемент» из дрожжей — из него предлагают печатать базы на Марсе

Ученые создали «живой цемент» из дрожжей — из него предлагают печатать базы на Марсе