Ученые формируют основы для новых «безэлектронных» устройств будущего

Ученые формируют основы для новых «безэлектронных» устройств будущего
⠀
Физики из Саратова вместе с американскими коллегами разрабатывают эффективные «провода» для устройств нового поколения, основанных на токе не электронов, а магнитных моментов — спинов, присущих магнитным материалам. В будущем они могут заменить привычную нам электронику.
⠀
🔌Традиционные электронные устройства выделяют тепло за счет электрических токов, поэтому нельзя повысить их производительность простым увеличением числа и плотности компонентов — компьютеры и гаджеты будут перегреваться и даже плавиться. Поэтому ученые ищут способ избежать использования электрических токов.
⠀
Активно развивается магноника — раздел квантовой электроники, изучающий перенос энергии и информации магнонами — квазичастицами спиновых волн. Суть в том, что при отклонении спина от равновесного положения он начинает совершать круговые колебательные движения, меняя свое направление вокруг равновесного положения. По цепочке это происходит со спинами по всему материалу, таким образом формируется спиновая волна, способная переносить энергию и информацию. Эти процессы открывают возможность создать полностью «безэлектронные» устройства.
⠀
📝Физики из ИРЭ имени В. А. Котельникова РАН и Саратовского государственного университета совместно с группой профессора Александра Хитуна из Университета Калифорнии в Риверсайде провели эксперименты на структурах размерами от сотни до десяти микрометров, сформированных на основе пленок ЖИГ с помощью классических технологий микроэлектроники.
⠀
📒Авторы исследовали как отдельные волноводы, так и составленные из них структуры различной сложности. Исследователи вывели ряд фундаментальных принципов, связывающих эффективность передачи сигнала с размерами и формой микроволновода и выбором места расположения антенн. Например, уменьшение размеров волноводов может неоднозначным образом влиять на передачу сигналов: как негативно, увеличивая затухание спиновых волн, так и позитивно, способствуя более эффективной передаче сигнала в крестовых структурах. Форма сочленений волноводов также может существенным образом влиять на передачу сигналов.
⠀
▶️Подробнее на годнауки.рф