Koherentit spinaallot, jotka ohjaavat alueen seinän liikettä eristeissä – Nature Nanotechnology

Magneettisen alueen seinämät voivat moduloida spin-aaltokuljetusta kohtisuorassa magnetoiduissa kanavissa, kun taas magnonin spin-virta voi ohjata domeenin seinämän liikettä biseostetussa yttrium-rautagranaattikanavalaitteessa.

Magneettisen kilparata-konseptin ehdotuksesta lähtien magneettisten domeenien ja alueseinien (DW) liike spinvirroilla on ollut tärkeä spintroniikan tutkimusalue, koska se mahdollistaa todellisen 3D-magneettisen tiedon tallennuksen kehittämisen.¹. Samanaikaisesti on ilmaantunut magnoniikan ala hyödyntämään magneettijärjestelmän alkeiskollektiiveitä, spinaaltoja (SW) ja niiden kvantteja, magnoneja, rakentamaan koherentteihin aaltoihin perustuvia pienitehoisia nanomittakaavan tiedonkäsittelylaitteita.². Nyt kirjoitetaan Luonnon nanoteknologia, Fan et ai. ovat tehneet läpimurron, joka yhdistää nämä kaksi kenttää siirtämällä magneettisen alueen seinämiä eristimessä käyttämällä koherentisti viritettyjä spin-aaltoja spin-virran kantajina³. Tämän magnonisen spin-vääntömomentin tehokkaan soveltamisen kannalta erityisen magneettisen eristeen, nimittäin kaksiseostetun yttriumrautagranaatin (Bi-YIG) käyttö, jonka magnonien vaimennus on erittäin alhainen, on ratkaisevan tärkeää. Pienestä tehohäviöstä johtuen alueen seinien siirtämiseen tarvittavat energiat ovat suuruusluokkaa pienempiä kuin aikaisemmissa metallikalvoilla tehdyissä kokeissa. Magnonien pitkän vaimenemispituuden ja alhaisen DW-kiinnityksen ansiosta DW:itä voidaan liikuttaa jopa lyhyillä, nanosekunnin magnonipulsseilla kymmenien mikrometrien yli. Tämä avaa tien latausvirrattomalle magneettilogiikalle, joka yhdistää spin-aallot tietovälineinä ja magneettisen alueen seinät muistibitteinä.