Российские физики впервые сгенерировали спиновые волны с помощью звука, что ускорит создание энергоэффективных вычислительных устройств.
Российские физики из Физико‑технический институт имени Иоффе РАН разработали инновационный способ генерации высокочастотных магнитных волн при комнатной температуре с помощью звуковых импульсов. Это стало возможным благодаря новому подходу, который может существенно ускорить разработку энергоэффективных вычислительных устройств следующего поколения.
Результаты исследования, выполненного при поддержке гранта Российского научного фонда, опубликованы в международном научном журнале Nature Physics.
От звука к магнетизму: в чем суть открытия
Современные электронные устройства работают за счет перемещения электрических зарядов, что вызывает тепловые потери и накладывает ограничения на скорость обработки данных. Чтобы преодолеть эти ограничения, ученые давно ищут способы использовать альтернативные носители информации — в частности, спиновые волны, представляющие собой синхронные колебания «магнитных стрелок» атомов. Эти волны могут передавать информацию без существенных тепловых потерь.
До сих пор генерация спиновых волн требовала крупногабаритных антенн и сложных технических решений. Российским исследователям удалось упростить этот процесс: они использовали лазерный импульс для запуска сверхкороткого звукового сигнала в магнитном материале (феррит-гранат с тонким золотым покрытием), что привело к появлению спиновых волн строго заданной длины.
Этот эффект реализован через аналог эффекта Вавилова-Черенкова, ранее известного в акустике и физике частиц. Когда источник волн движется быстрее, чем скорость распространения волны в среде, создается мощный фронт — подобно ударной волне, возникающей при переходе самолета на сверхзвуковую скорость.
Источник: hi-tech.mail.ru