Onderzoekers hebben een interferometer ontworpen die werkt met magnetische quasideeltjes die magnons worden genoemd. in plaats van fotonen zoals in conventionele interferometers. Hoewel magnonsignalen discrete fasen hebben die normaal niet continu kunnen worden gewijzigd, de magnonische interferometer kan een continue verandering van het magnon-signaal genereren. In de toekomst, dit vermogen zou kunnen worden gebruikt om magnonische geïntegreerde schakelingen en andere magnonische apparaten te ontwerpen die enkele van de beperkingen waarmee hun elektronische tegenhangers worden geconfronteerd, overwinnen.

De onderzoekers, Yun Mei Li, Jiang Xiao, en Kai Chang, hebben een artikel gepubliceerd over hun werk met magnons in een recent nummer van Nano-letters .

Een van de karakteristieke kenmerken van magnons is hun discrete en topologische karakter, omdat ze een vaste hoeveelheid energie dragen en kunnen worden gezien als gekwantiseerde spingolven. Dit kenmerk van magnons maakt ze robuust tegen lokale verstoringen en verboden terugverstrooiingsprocessen, zoals Joule verwarming en lokale defecten, die vaak verliezen veroorzaken in elektronische apparaten. Om deze reden, onderzoekers onderzoeken de mogelijkheid om magnonstromen te gebruiken in plaats van elektrische stromen om informatie over te dragen en te verwerken in zeer efficiënte informatieverwerkingssystemen.

Magnonen besturen, echter, vereist de mogelijkheid om het magnon-signaal continu te veranderen, wat een uitdaging is geweest. In de nieuwe krant de onderzoekers bereiken dit door een golfgeleider te fabriceren gemaakt van kunstmatige magnonische kristallen samengesteld uit de magnetische isolator yttrium-ijzer-granaat, die is voorzien van driehoekige gaten. Ze toonden aan dat magnonische modi tevoorschijn komen uit het grensvlak tussen twee van deze magnonische kristallen met tegengestelde rotatierichtingen van driehoekige gaten. Deze magnonische modi hebben de gewenste eigenschappen dat ze immuun zijn voor terugverstrooiing en zeer coherent blijven tijdens de voortplanting, waardoor ze kunnen worden gebruikt in een magnonische interferometer die het magnonische signaal continu kan veranderen.

Laten zien, de onderzoekers gebruikten de magnonische interferometer om een ​​magnonische straal te splitsen, stuur het langs twee voortplantingspaden, en richt beide delen van de straal om elkaar weer te ontmoeten. Door de straal op deze manier te manipuleren, de onderzoekers konden een continue verandering van het magnonc-signaal bereiken bij een detector aan het einde van een van de bundelpaden.

"De interferometer is erg gevoelig voor externe magnetische velden, aangezien een zeer zwak magnetisch veld (ongeveer 1 Gauss) het signaal aanzienlijk kan veranderen, " vertelde Chang Phys.org .

De onderzoekers verwachten dat in de toekomst, het vermogen van de interferometer om magnonische signalen op deze manier te regelen, zou kunnen leiden tot het ontwerp van magnonische informatieverwerkingsapparaten die de verliezen kunnen voorkomen die conventionele elektronische apparaten teisteren.

© 2018 Fys.org