Natuurkundigen van de Universiteit van Californië, Irvine heeft een nieuwe manier ontdekt om magneten op nanometerschaal te besturen met elektrische stroom. Deze doorbraak, gedetailleerd in een artikel dat vandaag is gepubliceerd in Natuur Nanotechnologie , kan de weg vrijmaken voor de volgende generatie energiezuinige computers en datacenters.

"Er is een groeiende interesse in het gebruik van magnetische nanodeeltjes voor nieuwe vormen van informatieverwerking, zoals neuromorphic computing, " zei co-auteur Ilya Krivorotov, UCI-hoogleraar natuurkunde en sterrenkunde. "De efficiënte methode voor het manipuleren van nanomagneten die door ons werk is gevonden, is een grote stap in de richting van dit doel."

De nieuwe techniek heeft een verrassende connectie met het werk uit 1856 van Lord Kelvin (William Thomson), die ontdekte dat een verandering in de richting van de magnetische kracht in nikkel de stroom van elektrische stroom in dit ferromagnetische metaal beïnvloedt. Krivorotov en zijn collega-auteurs, UCI-postdoctoraal wetenschapper Eric Montoya en afgestudeerde student Christopher Safranski, vastgesteld dat het omgekeerde ook waar is:elektrische stroom kan koppel toepassen en het magnetisme van het metaal omleiden. De efficiëntie van het koppel neemt toe naarmate de magneet kleiner wordt, het verbeteren van de levensvatbaarheid van deze eigenschap voor technologische toepassingen op nanoschaal. Koppel is geworteld in zowel de relativiteitstheorie als de kwantummechanica, omdat het voortkomt uit de snelle beweging van elektronen in metalen die met een fractie van de lichtsnelheid reizen.

"Ik hoop dat dit effect zal worden toegepast in alledaagse elektronische gadgets, zoals mobiele telefoons, "Zei Krivorotov. "Deze verbinding tussen fundamentele fysica en praktische toepassingen is inspirerend."