Συνεκτικά κύματα περιστροφής που οδηγούν την κίνηση τοιχώματος τομέα σε μονωτές – Νανοτεχνολογία Φύσης

Τα τοιχώματα μαγνητικού τομέα μπορούν να ρυθμίσουν τη μεταφορά κυμάτων σπιν σε κάθετα μαγνητισμένα κανάλια, ενώ το ρεύμα σπιν Magnon μπορεί να οδηγήσει την κίνηση του τοιχώματος του τομέα στη συσκευή καναλιού γρανάτης σιδήρου υττρίου με διπλή πρόσμειξη.

Από την πρόταση της ιδέας της μαγνητικής πίστας, η κίνηση των μαγνητικών περιοχών και των τοίχων τομέα (DW) με ρεύματα περιστροφής είναι ένας σημαντικός τομέας έρευνας στη σπιντρονική, καθώς επιτρέπει την ανάπτυξη αληθινής αποθήκευσης μαγνητικών δεδομένων 3D¹. Παράλληλα, το πεδίο της μαγνονικής έχει προκύψει για να εκμεταλλευτεί τις στοιχειώδεις συλλογικές διεγέρσεις του μαγνητικού συστήματος, των κυμάτων περιστροφής (SW) και των κβαντών τους, μάγνονες, για την κατασκευή συσκευών επεξεργασίας δεδομένων χαμηλής ισχύος νανοκλίμακας βασισμένες σε συνεκτικά κύματα². Τώρα, γράφοντας Φύση Νανοτεχνολογία, Fan et αϊ. έχουν κάνει μια σημαντική ανακάλυψη που φέρνει κοντά τα δύο πεδία μετακινώντας τοιχώματα μαγνητικής περιοχής σε έναν μονωτή χρησιμοποιώντας συνεκτικά διεγερμένα κύματα σπιν ως φορείς ρεύματος περιστροφής³. Για την αποτελεσματική εφαρμογή αυτής της μαγνητικής ροπής περιστροφής, η χρήση ενός ειδικού μαγνητικού μονωτή, δηλαδή του γρανάτης σιδήρου υττρίου διπλής πρόσμειξης (Bi-YIG), με την πολύ χαμηλή εξασθένησή του για τα magnons, είναι ζωτικής σημασίας. Λόγω της χαμηλής απαγωγής ισχύος, οι ενέργειες που απαιτούνται για τη μετακίνηση των τοιχωμάτων της περιοχής είναι τάξεις μεγέθους χαμηλότερες από ό,τι σε προηγούμενα πειράματα με μεταλλικά φιλμ. Λόγω του μεγάλου μήκους αποσύνθεσης των magnons και του χαμηλού DW καρφώματος, τα DW μπορούν να μετακινηθούν ακόμη και με σύντομους παλμούς magnon νανοδευτερόλεπτου πάνω από δεκάδες μικρόμετρα. Αυτό ανοίγει το δρόμο για τη μαγνητική λογική χωρίς ρεύματα που συνδυάζει κύματα περιστροφής ως φορείς δεδομένων και τοιχώματα μαγνητικού τομέα ως bits μνήμης.