Demonstracja kryształów czasoprzestrzeni wyzwalanych w temperaturze pokojowej

Zespół naukowców współpracujących z kilkoma instytucjami w Niemczech i Polsce zademonstrował kryształy czasoprzestrzenne aktywowane w temperaturze pokojowej. W swoim artykule opublikowanym w magazynie Fizyczne listy kontrolne, grupa opisuje zastosowanie teorii dotyczących kryształów czasoprzestrzeni do magnonów i w jaki sposób pozwoliło im to zbadać spin elektronu w sposób przydatny w zastosowaniach informatycznych.

Kryształy są definiowane przez powtarzanie standardowych struktur. Inne badanie (przeprowadzone przez Franka Wilczka w 2012 r.) Sugeruje, że kryształy czasoprzestrzenne są definiowane w podobny sposób ze strukturami, które powtarzają się w czasie i przestrzeni. Nowsze prace doprowadziły do ​​opisu skryptów do jego tworzenia w środowisku laboratoryjnym. W ramach tych nowych wysiłków naukowcy wykorzystali magnony (kwazicząstki, które są zbiorowymi wzbudzeniami struktury spinowej elektronów w krysztale) do wytworzenia ukierunkowanych kryształów czasoprzestrzennych w środowisku o temperaturze otoczenia. Istnieje nadzieja, że ​​takie struktury, z ich nowym stanem materii, będą mogły służyć do przechowywania informacji przy znacznie większej efektywności energetycznej niż obecnie stosowane technologie.

Aby stworzyć kryształy czasoprzestrzenne, naukowcy umieścili kawałek stopu niklowo-żelazowego w polu o częstotliwości radiowej. Spowodowało to powstanie wzbudzonych magnonów, co doprowadziło ich do przyjęcia dynamicznego wzorca – badacze opisali je jako podobne do kulek na stole bilardowym, chociaż w tym przypadku wszystkie kulki wracały na swoje początkowe pozycje po przejściu przez pole. częstotliwość radiowa.

Naukowcy wykonali zdjęcia swoich kryształów za pomocą mikroskopii rentgenowskiej, a następnie wykorzystali te obrazy, aby skierować inne magnony na te, które stworzyli. Spowodowało to rozproszenie niedawno wprowadzonych magnonów we wzorach podobnych do tych z regularnych kryształów. Spowodowało to również wytworzenie krótszych magnonów (tak małych jak 100 nm) o przestrajalnych długościach fal – regulację można było przeprowadzić poprzez zmianę charakterystyki pola częstotliwości radiowej. Naukowcy zauważają, że możliwość rekonfiguracji kryształów czasoprzestrzeni przy użyciu ich metody w środowisku o temperaturze otoczenia może pozwolić na budowę nowych urządzeń informatycznych, które zużywają znacznie mniej energii.

© 2021 Science X Network