Новый интерферометр прокладывает путь к энергоэффективной обработки информации

Исследователи разработали интерферометр, который работает с магнитными квазичастицами, называемыми магнонами, а не фотонами, как в обычных интерферометрах. Хотя магнонные сигналы имеют дискретные фазы, которые обычно не могут быть изменены непрерывно, магнонный интерферометр может генерировать непрерывное изменение магнонного сигнала.

В будущем эта способность может быть использована для разработки магнонных интегральных схем и других магнонных устройств, которые преодолевают некоторые ограничения, с которыми сталкиваются их электронные коллеги.

Исследователи, Юнь-Мэй Ли, Цзян Сяо и Кай Чанг, опубликовали статью о своей работе с магнонами в недавнем выпуске Nano Letters.

Одной из характерных особенностей магнонов является их дискретная и топологическая природа, поскольку они несут фиксированное количество энергии и могут рассматриваться как квантованные спиновые волны. Эта характеристика магнонов делает их надежными против локальных возмущений и запрещенных процессов обратного рассеяния, таких как джоулево нагревание и локальные дефекты, которые часто вызывают потери в электронных устройствах.

По этой причине исследователи изучают возможность использования магнонных токов вместо электрических токов для передачи и обработки информации в высокоэффективных системах обработки информации.

Однако для управления магнонами требуется способность непрерывно изменять магнонный сигнал, который был сложным. В новой работе исследователи достигают это, создавая волновод из искусственных кристаллов магнонов, состоящий из магнитного изолятора иттрий-железного граната, который имеет узорчатые треугольные отверстия.

  Новый метод частотно-гребенчатой спектроскопии

Они показали, что из границы между двумя из этих кристаллов магнонов возникают противоположные направления вращения треугольных дырок. Эти магнонные моды обладают желательными свойствами невосприимчивости к обратному рассеянию и остаются очень когерентными во время распространения, что позволяет использовать их в магнонном интерферометре, способном непрерывно изменять магнонный сигнал.

Чтобы продемонстрировать это, исследователи использовали магнонический интерферометр для разделения магнонного пучка, отправки его по двум путям распространения и направления обеих частей луча для повторения. Таким образом, манипулируя лучом, исследователи могли добиться непрерывного изменения магнитного сигнала на детекторе, расположенном в конце одного из путей луча.

«Интерферометр очень чувствителен к внешним магнитным полям, так как очень слабое магнитное поле (около 1 гаусса) может значительно изменить сигнал», — сказал Чанг в Phys.org.

Исследователи ожидают, что в будущем способность интерферометра контролировать магнонные сигналы таким образом, может привести к разработке магнонных устройств для обработки информации, чтобы избежать потерь, которые наносят ущерб обычным электронным устройствам.

Источник: ab-news.ru

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться для отправки комментария.