"เม่น" แม่เหล็กนำพาข้อมูลในระยะทางไกล

Spintronics เป็นการวิจัยทางวิทยาศาสตร์สาขาใหม่ที่มุ่งพัฒนาอุปกรณ์ดังกล่าว

ส่ง ประมวลผล และจัดเก็บข้อมูลโดยใช้โมเมนตัมเชิงมุมของอิเล็กตรอนเอง ที่เรียกว่าสปิน เป้าหมายสำคัญของการวิจัย Spintronics คือการระบุกลยุทธ์ในการใช้ฉนวนแม่เหล็กเพื่อส่งสัญญาณในระยะทางไกล

ในทางกลับกันฉนวนแม่เหล็กเป็นคลาสวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลกส่วนใหญ่เกิดจากความสามารถในการนำประจุไฟฟ้า เช่นเดียวกับที่โลหะมีประจุไฟฟ้าฉนวนแม่เหล็กก็สามารถหมุนได้ อย่างไรก็ตามเนื่องจากการหมุนมักไม่ค่อยได้รับการอนุรักษ์ในวัสดุและมีแนวโน้มที่จะหายไปในระยะทางไกลจนถึงปัจจุบันการใช้ฉนวนแม่เหล็กเพื่อให้เกิดการเคลื่อนย้ายในระยะไกลจึงเป็นเรื่องยาก

นักวิจัยเพิ่งแสดงให้เห็นถึงการถ่ายทอด"เม่น" แม่เหล็กระยะไกลโครงสร้างสปินโทโพโลยีสามมิติที่มักพบในแม่เหล็กธรรมดา ผลการวิจัยที่ดำเนินการจะพบการประยุกต์ใช้ในการพัฒนาอุปกรณ์ที่สนับสนุนแนวคิดของ spintronics

“ แนวคิดของเราคือการใช้Shu Zhang หนึ่งในนักวิจัยกล่าวว่าพื้นผิวการหมุนโทโพโลยีไม่ใช่การหมุนตัวเองเพื่อจุดประสงค์ในการขนส่งทางไกล - แม่เหล็ก "เม่น" - หนึ่งในประเภทของพื้นผิวสปินที่มีการป้องกันโทโทโลยีซึ่งมักมีอยู่ในแม่เหล็กสามมิติ งานของเราแสดงให้เห็นว่ากระแส "เม่น" เป็นปริมาณที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้เป็นอย่างดีและสามารถศึกษาเพื่อให้เกิดการขนส่งระยะไกลในฉนวนแม่เหล็ก "

การวิจัยของ Zhang และเพื่อนร่วมงานของเธออยู่บนพื้นฐานของสมมติฐานทางทฤษฎีที่เรียกว่ากฎการอนุรักษ์ทอพอโลยีซึ่งอนุญาตให้นักวิจัยใช้แนวคิดเรื่องอุทกพลศาสตร์ของพื้นผิวสปินโทโพโลยี ก่อนหน้านี้แนวคิดนี้ได้รับการสำรวจในชุดการศึกษาที่นำโดยนักฟิสิกส์ Yaroslav Tserkovnyak

“ แนวทางหลักทางทฤษฎีที่เรานำไปใช้ในการศึกษาของเรา - นี่คือทฤษฎีสนามคลาสสิก - Zhang อธิบาย เราอธิบายการกระจายตัวของสปินแบบเว้นวรรค - เวลาเป็นฟิลด์เวกเตอร์ต่อเนื่องซึ่งสามารถกำหนดและศึกษาพื้นผิวทอโพโลยีและกระแสของมัน คำอธิบายทางคณิตศาสตร์ของกระแส "เม่น" อยู่ภายใต้หลักการของทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า "

นักวิจัยใช้การทดลองการติดตั้งซึ่งมีการนำกระแส "เม่น" มาใช้และตรวจจับโดยใช้หน้าสัมผัสโลหะที่ติดกับปลายทั้งสองของแม่เหล็ก ในสถานการณ์นี้แม่เหล็กอาจถูกมองว่าเป็นตัวนำที่มีกระแสของพื้นผิวสปินโทโพโลยีที่มีค่าการนำไฟฟ้า จำกัด แนวคิดนี้เปิดศักยภาพอย่างมากสำหรับการใช้ฉนวนแม่เหล็กสำหรับการขนส่งทางไกล