(Nanowerk Haberleri) Büyük, elektron tabanlı sistemlerin sınırlamaları olduğundan, mevcut elektronik data işlem teknolojimize alternatifler bulmak için dünya genelinde araştırmalar devam etmektedir. Magnonik alanından data iletmenin yeni bir yolu ortaya çıkıyor: elektron değişimi yerine, manyetik ortamda üretilen dalgalar iletim için kullanılabilir, sadece magnonik tabanlı hesaplama bugüne dek (oldukça) yavaştı. Viyana Üniversitesi’ndeki bilim adamları şimdi mühim bir yeni yöntem keşfettiler: Yoğunluk arttığında, spin dalgaları kısalır ve hızlanır – magnon hesaplamaya doğru bir başka adım.
Sonuçlar meşhur dergide gösterildi. Bilim Gelişimleri (“Kendinden normalleştirilmiş kısa dönüş dalgalarının derinden doğrusal olmayan uyarımı”).
Magnonics, manyetizmada nispeten yeni bir araştırma alanıdır. Spin dalgaları merkezi bir rol oynar: Bir mıknatısın manyetik düzenindeki mahalli bir bozulma, bir araç-gereç süresince dalgalar olarak yayılabilir. Bu dalgalara spin dalgaları denir ve ilişkili kuasipartiküllere magnon denir. Detayları açısal momentum darbeleri şeklinde taşırlar. Bu özelliklerinden dolayı, geleceğin daha minik ve daha enerji verimli bilgisayarlarında düşük kuvvetli veri taşıyıcıları olarak kullanılabilirler.
Magnonikteki ana güçlük dalga boyudur. Ne kadar büyük olursa, magnon tabanlı veri işleme birimleri o denli yavaş olur. Şimdiye kadar, dalga boyu yalnızca oldukça karmaşık hibrit yapılar yada bir senkrotron ile kısaltılabiliyordu.
Viyana Üniversitesi’ndeki “Nanomagnetism and Magnononics” araştırma grubu, Almanya, Çek Cumhuriyeti, Ukrayna ve Çin’den meslektaşlarıyla beraber daha kolay bir alternatif geliştirdi. İlk yazar Qi Wang, Viyana Üniversitesi Fizik Fakültesi’ndeki Brillouin ışık saçılımı spektroskopi laboratuvarında aylarca çalıştıktan sonrasında oldukça mühim bir gözlem yapmış oldu: yoğunluğu artırırsanız, spin dalgaları kısalır ve hızlanır – magnonik hesaplama için çığır açan bir yöntem.
Çalışmanın ortak yazarı ve Viyana NanoMag ekibinin lideri Andrii Chumak, keşfi bir metaforla açıklıyor: “Yöntemi ışıkla düşlemek yararlı. Işığın dalga boyunu değiştirirseniz rengi değişmiş olur. yoğunluğu değiştirin, bir tek parlaklık değişmiş olur. Bu durumda, dönüş dalgalarının yoğunluğunu değiştirerek rengi değiştirmenin bir yolunu bulduk. Bu fenomen, oldukça daha kısa ve oldukça daha iyi dönüş dalgalarını uyarmamızı sağlamış oldu” dedi.
Bu sistemle bulunan mevcut dalga boyu ortalama 200 nanometredir. Sayısal simülasyonlara gore, daha minik dalga boylarını bile uyarmak mümkün olabilir, sadece bu aşamada bu büyüklük sıralarını uyarmak yada ölçmek oldukça zor olsa gerek.
Spin dalgalarının genlikleri, gelecekteki manyetik entegre devreler için de oldukça önemlidir. Keşfedilen sistem, uyarılmış dönüş dalgalarının genliğinin durağan(durgun) olduğu anlamına gelen, kendi kendini kilitleyen doğrusal olmayan bir kayma sergiliyor. Bu özellik, değişik manyetik elemanların aynı genlikte beraber çalışmasına izin verdiği için entegre devreler için oldukça önemlidir. Bu da, daha karmaşık sistemlerin inşası ve magnon tabanlı bir bilgisayarın uzak hedefinin gerçekleştirilmesi için temeldir.
Tamamen işlevsel bir magnon bilgisayar olan nihai hedefe hemen hemen ulaşılmadı. Bununla beraber, bu sağlam dönüm noktası, araştırmacıları hedeflerine oldukça yaklaştırıyor.
Source: www.nanowerk.com