Сви магнети - од сувенира на фрижидеру и компјутерских дискова до моћних који се користе у
Зашто је кретање магнона толико важно?
Смер ротације једног магнона може утицатина исто кретање свог суседа, затим на другу честицу и тако даље. Овај процес ствара спин таласе. Потенцијално, информације се могу пренети коришћењем спин таласа ефикасније него коришћењем електричне енергије. Сами магнони могу послужити као квантне интерконекције, које "лепе" квантне битове у моћне рачунаре.
У чему је проблем?
Магнони имају огроман потенцијал, али оничесто тешко открити без гломазне лабораторијске опреме. Такве инсталације су погодне за извођење експеримената, али не и за развој уређаја - на пример, магнонских уређаја и спинтронике.
Међутим, посматрање магнона се може поједноставитиса одговарајућим материјалом. На пример, магнетни полупроводник - хром бромид сулфид (ЦрСБр). Може се поделити на атомски танке дводимензионалне слојеве синтетизоване у лабораторији.
Постоји решење
У новој студији запослени изУниверзитети Колумбија, Вашингтон и Њујорк, као и Национална лабораторија Оак Риџ, показали су да магнони у ЦрСБр могу да формирају парове са другом квазичестицом – екситоном. Његова посебност је у томе што емитује светлост, што значи да ће физичари моћи да "виде" ротирајућу квазичестицу.
Шта су научници урадили?
Узнемиравајући магноне светлошћу, посматрали су осцилацијеод екситона у блиском инфрацрвеном опсегу, скоро видљивих голим оком. Другим речима, научници су по први пут посматрали магноне користећи једноставан оптички ефекат. Резултати се могу посматрати као квантна трансдукција, или трансформација једног кванта енергије у други.
Фузија магнона и екситона омогућиће физичарима да виде правац у коме се честице окрећу. Ово је важно за неколико квантних апликација. Кредит: Цхунг-Јуи Иу
Енергија екситона је четири реда величине већаенергија магнона. Сада, док се повезују, мале промене у магнонима се могу лако уочити. Једног дана, трансдукција ће омогућити инжењерима да изграде квантне информационе мреже (они добијају информације из квантних битова на основу ротације). Обично се мреже морају поставити унутар милиметара једна од друге и претворити је у светлост, облик енергије који може да преноси информације стотинама километара преко оптичких влакана.
Према научницима, током експеримента су приметилиВреме кохерентности је колико дуго осцилације могу да трају. Дакле, трајао је много дуже од планиране границе експеримента од пет наносекунди. Феномен се може проширити преко седам микрометара и опстати чак и када су ЦрСБр уређаји направљени од само два слоја дебљине атома.
Где то води?
Све ово поједностављује развој наносмераспинтронички уређаји. Једног дана ће постати ефикасна алтернатива модерној електроници. За разлику од електрона у електричној струји, који наилазе на отпор док се крећу, у спин таласу се честице заправо не крећу.
Шта је следеће?
У будућности, истраживачи ће проучавати квантинформациони потенцијал ЦрСБр, као и други материјали кандидата. На пример, научници могу да пронађу магнон-екцитон спрегу у другим врстама магнетних полупроводника са нешто другачијим својствима од ЦрСБр. Као резултат, материјали ће моћи да емитују светлост у ширем спектру боја.
Опширније:
Древни Викинзи су патили од опасне болести. Узрокује га паразит из Африке
Биљка на Марсу производи кисеоник брзином просечног дрвета
У лабораторији је рекреиран највећи људски орган. Двоструко је јачи од нашег.
Насловна фотографија: Национална лабораторија Аргонне