Er is een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Geavanceerde materialen , en zal verschijnen op de voorkant van het nummer van 5 maart, demonstreren van een nieuwe methodologie voor het genereren en manipuleren van spingolven in nanogestructureerde magnetische materialen. Dit werk opent de weg naar de ontwikkeling van nanoprocessors voor buitengewoon snelle en energiezuinige analoge verwerking van informatie.

De ontdekking was het resultaat van een samenwerking tussen de magnetismegroep van de afdeling Natuurkunde van Politecnico di Milano, bestaande uit Edoardo Albisetti, Daniela Petti en Riccardo Bertacco, de Elisa Riedo-groep (New York University Tandon School of Engineering), Silvia Tacchi van het Istituto Officina dei Materiali van de Italiaanse Nationale Onderzoeksraad (CNR-IOM) in Perugia, de afdeling Natuurkunde en Geologie van de Universiteit van Perugia, en de PolLux Beamline bij PSI (Villigen, Zwitserland).

Spin golven, ook bekend als "magnons", zijn analoog aan elektromagnetische golven voor magnetisme, en zich voortplanten in materialen zoals ijzer op een manier die vergelijkbaar is met die van golven in de oceaan. In vergelijking met elektromagnetische golven, magnons worden gekenmerkt door unieke eigenschappen waardoor ze ideaal zijn voor het ontwikkelen van geminiaturiseerde "analoge" computersystemen die veel efficiënter zullen zijn dan de digitale systemen die momenteel beschikbaar zijn.

Tot nu, het naar believen moduleren van spingolven was buitengewoon complex. Het artikel gepubliceerd in Geavanceerde materialen presenteert een nieuw type emitters, genaamd "magnonische nanoantennes", die het genereren van spingolven met gecontroleerde vorm en voortplanting mogelijk maken. Bijvoorbeeld, het is mogelijk om radiale golffronten te verkrijgen (zoals die gegenereerd door het gooien van een steen in een plas water), of vlakke golffronten (zoals oceaangolven op het strand), evenals het creëren van gerichte gerichte stralen. Het artikel laat ook zien dat, door meerdere nanoantennes tegelijk te gebruiken, storingscijfers kunnen "op commando" worden gegenereerd, wat een noodzakelijke voorwaarde is voor de ontwikkeling van analoge computersystemen.

De nanoantennes werden gerealiseerd door gebruik te maken van de TAM-SPL-techniek (ontwikkeld bij Politecnico di Milano in samenwerking met de groep van Prof. Riedo), waarmee de magnetische eigenschappen van de materialen op nanoschaal kunnen worden gemanipuleerd. specifiek, de nanoantennes bestaan ​​uit minuscule "rimpelingen" in de magnetisatie van het materiaal (genaamd "domeinwanden" en "vortices") die, wanneer in beweging gezet door een oscillerend magnetisch veld, spingolven uitzenden. Aangezien de eigenschappen van de spingolven verband houden met het type en de bijzondere kenmerken van deze rimpelingen, door ze zeer nauwkeurig te besturen, konden de uitgezonden golven als nooit tevoren worden gemoduleerd.