Koherens spinhullámok mozgatják a tartomány falának mozgását a szigetelőkben – Nature Nanotechnology

A mágneses doménfalak modulálhatják a spin-hullám transzportját a merőlegesen mágnesezett csatornákban, míg a magnon spináram a doménfal mozgását hajthatja végre a kétadalékolt ittrium-vas gránátcsatorna eszközben.

A mágneses versenypálya koncepciójának javaslata óta a mágneses domének és tartományfalak (DW) spináramokkal történő mozgása a spintronikai kutatás egyik fontos területe, mivel lehetővé teszi valódi 3D mágneses adattárolás kifejlesztését.¹. Ezzel párhuzamosan megjelent a magnonika területe, amely a mágneses rendszer elemi kollektív gerjesztéseit, a spin hullámokat (SW) és kvantumjaikat, a magnonokat használja ki, koherens hullámokon alapuló, kis teljesítményű nanoméretű adatfeldolgozó eszközök létrehozására.². Most pedig írj bele Természet Nanotechnológia, Fan et al. áttörést értek el, amely egyesíti a két mezőt azáltal, hogy egy szigetelőben mozgatják a mágneses tartomány falait, amelyek koherensen gerjesztett spin-hullámokat spin áramhordozóként³. Ennek a magnonikus forgási nyomatéknak a hatékony alkalmazásához döntő fontosságú egy speciális mágneses szigetelő, nevezetesen a magnonok nagyon alacsony csillapításával rendelkező bi-adalékolt ittrium-vasgránát (Bi-YIG). Az alacsony teljesítménydisszipáció miatt a tartományfalak mozgatásához szükséges energiák nagyságrendekkel kisebbek, mint a korábbi fémes filmekkel végzett kísérletekben. A magnonok hosszú csillapítási hosszának és az alacsony DW rögzítésnek köszönhetően a DW-k akár rövid, nanoszekundumos, több tíz mikrométeres magnonimpulzusokkal is mozgathatók. Ez megnyitja az utat a töltés-árammentes mágneses logika felé, amely a spin hullámokat adathordozóként és a mágneses tartományfalakat memóriabitekként egyesíti.