Первое в истории полностью интегрированное и настраиваемое устройство на основе спиновых волн открывает новые возможности для телекоммуникаций далеко за пределами нынешних стандартов 5G и 6G.
Магноника — это развивающаяся технология, в которой спиновые волны используются в качестве альтернативы традиционным электрическим сигналам. Спиновые волны представляют собой коллективные возбуждения электронных спинов в магнитных материалах. До сих пор распространение этой технологии сдерживалось необходимостью влияния внешнего магнитного поля, то есть встраивать такие устройства в микросхемы было невозможно.
Новое устройство преодолевает это препятствие. Оно миниатюрно — всего 100 на 150 квадратных микрометров, что значительно меньше современных устройств обработки радиочастотных сигналов на акустических волнах. Устройство полностью интегрировано на кремнии и совместимо с существующими электронными платформами. Но главное то, что оно работает без внешних магнитов благодаря инновационной комбинации постоянных микромагнитов из самарий-кобальта и концентраторов магнитного потока.
Волновод для спиновых волн изготовлен из сплава кобальта, железа и бора и оснащен двумя антеннами для ввода и вывода радиочастотного сигнала. Поперечное магнитное поле можно точно модулировать, изменяя расстояние между магнитами и концентраторами. Это позволяет настраивать рабочую частоту в диапазоне от 3 до 8 гигагерц и регулировать фазовый сдвиг до 120 градусов на частоте 6 гигагерц.
Прототипы устройства уже функционируют как линии задержки и фазовращатели без применения внешнего магнитного поля. Конструкция может быть объединена с микроэлектромеханическими системами для перенастройки устройств в реальном времени. Выбор микромагнитов из самарий-кобальта обеспечивает стабильность работы при температурах до 200°С и генерацию магнитного поля без потребления энергии.
Источник: hi-tech.mail.ru