Magnony prý mohou přinést další generaci spintroniky

Pavel Houser , 11. June 2018 10:53 0 komentářů
Rubriky: Technologie, Science
Magnony prý mohou přinést další generaci spintroniky

Magnonový proud se obejde bez proudu elektrického, navíc signál téměř neslábne a materiál se neohřívá. Magnon funguje jako vlna, která převrací spiny v materiálu, tj. u elektronů mění hodnoty z +1/2 na -1/2 a naopak.

Čtecí hlavy harddisků založené na manipulaci se spinem se objevily už ve 20. století – spintronika je tedy odvětvím již etablovaným, dnes zejména díky všudypřítomným pamětem MRAM. Ve všech těchto případech je nicméně manipulace se spiny spojena s elektrickým proudem, respektive vyvolanou magnetizací. Spin u čtecí hlavy disku slouží ke čtení magnetického záznamu; v případě paměti MRAM je pak i sám oním magnetickým záznamem. Informaci ze spinu čteme podle toho, zda je dané uspořádání vodivé nebo nevodivé.

Informace ze spinu se v těchto případech čte pomocí elektrického proudu a stejně tak se s ní i manipuluje elektrickým nebo magnetickým polem; spintronika v tomto smyslu není „samostatná“. Vědci ale nyní přišli s tzv. magnonovými spinovými proudy, které jsou na elektrickém proudu nezávislé. Přenášejí přímo magnetické momenty, respektive spin. Magnon funguje jako vlna, která převrací spiny v materiálu, tj. u elektronů mění hodnoty z +1/2 na -1/2 a naopak.

Mezi národní tým z německých Johannes Gutenberg University Mainz a University of Konstanz a japonské Tohoku University (Sendai) nyní samostatný přenos spinové informace realizoval v rámci studie, která byla publikována v Nature Communications (první z autorů Joel Cramer). Autoři výzkumu kromě samotných magnonových proudů demonstrovali i „ventily“, jejichž pomocí lze tyto proudy ovládat. Magnony se šíří magnetickými materiály, ale přitom nevadí, pokud jde současně o izolanty. Způsoby zpracování dat by díky tomu mohlo jít dále rozšířit a zejména vylepšit energetickou účinnost těchto procesů; ztráta energie/síly signálu byla v rámci experimentů zanedbatelná ještě v řádu centimetrů. S tím souvisí i to, že studovaný magnonový proud na těchto rozměrech prakticky nevedl k zahřívání materiálu.

Vlastní fungování těchto jevů/eventuálních funkčních součástek je ovšem poměrně složité. Výzkumníci demonstrovali funkčnost na třívrstvém systému, který obsahoval feromagnetický izolant, antiferomagnetický izolant a nakonec kovový feromagnet (šlo o různé běžné sloučeniny železa, kobaltu a ytria, žádné exotické materiály). Z prvního materiálu vyšel (účinkem oscilace magnetického pole) magnonový proud, prošel antiferomagnetickým izolantem (antiferomagnetické látky sice nevytvářejí vnější magnetické pole, nicméně spiny elektronů jsou zde uspořádány) a teprve na konci, v kovovém feromagnetu, byl převeden na klasický elektrický proud pomocí tzv. inverzního spinového Hallova jevu.

Zdroj: Phys.org a další


Komentáře

RSS 

Komentujeme

IoT může znamenat také Internet myšlenek

Pavel Houser , 22. June 2019 18:15

Koncept Internet of Thoughts předpokládá propojení lidských mozků s počítačem přes přímé rozhraní. V...

Více



Kalendář

03. 08.

08. 08.
Black Hat USA 2019
25. 08.

29. 08.
VMworld US 2019
06. 09.

11. 09.
IFA 2019
RSS 

Zprávičky

Olomouc testuje chytré koše, které samy poznají, že jsou plné

ČTK , 25. June 2019 11:46

Jeden takový odpadkový koš stojí zhruba 120.000 korun. Zkušební provoz má zjistit, jak moc by se sys...

Více 0 komentářů

Akcie Capgemini a Altran po oznámení akvizice silně rostou

ČTK , 25. June 2019 11:41

Dohoda má Capgemini umožnit vydělávat na digitální transformaci průmyslových podniků....

Více 0 komentářů

Seznam.cz meziročně navýšil tržby o téměř 9 % na 4,48 miliardy Kč

Pavel Houser , 24. June 2019 14:43

Trendy podle Seznam.cz: reklama se bude se prodávat stále více programaticky a na vzestupu je i nati...

Více 0 komentářů

Starší zprávičky

Hodnota bitcoinu poprvé za 15 měsíců vystoupila nad 11 000 USD

ČTK , 24. June 2019 13:37

Podle analytiků se zdá, že investoři už zapomněli na prudký pád ceny bitcoinu po jejím výstupu na re...

Více 0 komentářů

Ministerstvo financí postupuje s portálem pro správu daní

Pavel Houser , 24. June 2019 09:00

Online finanční úřad bude spuštěn ve 4. čtvrtletí roku 2020....

Více 0 komentářů

Všechna data o infrastruktuře má obsahovat digitální mapa

ČTK , 23. June 2019 15:56

Obsahovat by měla aktualizovaná data o pozemních komunikacích, železničních tratích, elektrických ve...

Více 1 komentářů

Projektanti: Při digitalizaci stavebnictví má mít iniciativu stát

ČTK , 22. June 2019 13:30

V souvislosti s digitalizací stavebnictví se mluví hlavně o metodě BIM (Building Information Modelli...

Více 0 komentářů