Magnetische wervelingen zijn kleine draaikolken van magnetisatie die in bepaalde materialen kunnen voorkomen. Ze hebben de afgelopen jaren veel belangstelling gekregen vanwege hun potentiële toepassingen in de spintronica, een nieuw vakgebied in de elektronica dat gebruik maakt van de spin van elektronen in plaats van hun lading.

Een van de uitdagingen bij het gebruik van magnetische wervels voor spintronica is het beheersen van hun dynamiek. Wanneer er een magnetische vortex ontstaat, zal deze vaak op willekeurige wijze gaan ronddraaien of bewegen. Dit kan het moeilijk maken om wervels te gebruiken voor precieze toepassingen.

Onderzoekers van de Universiteit van Californië, Berkeley, hebben nu een manier ontwikkeld om de dynamiek van magnetische wervels te beheersen. Ze doen dit door een tweede magnetische vortex te gebruiken om een ​​'magnetische veldgradiënt' te creëren. Deze gradiënt zorgt ervoor dat de eerste wervel op een gesynchroniseerde manier ronddraait met de tweede wervel.

De onderzoekers konden hun techniek demonstreren door een gesynchroniseerd paar magnetische wervels te creëren in een dunne laag kobalt. Ze ontdekten dat de wervels in een cirkelvormige beweging om elkaar heen draaiden, waarbij de straal van de cirkel werd bepaald door de sterkte van de magnetische veldgradiënt.

Dit onderzoek is een belangrijke stap voorwaarts in de ontwikkeling van spintronica. Door de dynamiek van magnetische wervelingen te beheersen, zullen onderzoekers ze kunnen gebruiken voor een breder scala aan toepassingen, zoals magnetisch geheugen en logische apparaten.

Toepassingen van gesynchroniseerde magnetische wervelingen

Gesynchroniseerde magnetische wervelingen kunnen een aantal potentiële toepassingen in de spintronica hebben, waaronder:

* Magnetisch geheugen: Magnetische wervels kunnen worden gebruikt om informatie op te slaan in een magnetisch geheugenapparaat. De wervels kunnen in een regelmatig patroon worden gerangschikt, waarbij elke wervel een stukje informatie vertegenwoordigt.

* Magnetische logica: Magnetische wervels kunnen worden gebruikt om logische bewerkingen uit te voeren, zoals AND, OR en NOT. Dit zou gedaan kunnen worden door de interacties tussen de wervels te controleren.

* Magnetische sensoren: Magnetische wervelingen kunnen worden gebruikt om magnetische velden te detecteren. Dit zou gedaan kunnen worden door de veranderingen in de frequentie of amplitude van de draaiing van de wervels te meten.

De mogelijke toepassingen van gesynchroniseerde magnetische wervels worden nog steeds onderzocht. Dit onderzoek is echter een veelbelovende stap voorwaarts in de ontwikkeling van spintronica.