Учёные Аргоннской национальной лаборатории и Университета Иллинойса синхронизировали магноны с внешними сигналами при комнатной температуре
Материал подготовлен искусственным интеллектом на основе нескольких источников — ссылки на оригиналы приведены ниже.
Исследователи из Аргоннской национальной лаборатории и Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне разработали метод генерации спонтанных магнонов в железо-иттриевом гранате, которые синхронизируются с внешним сигналом при комнатной температуре. Результаты, опубликованные в Nature Communications, основаны на параметрической накачке с помощью микроволновых антенн на плёнке толщиной несколько сотен нанометров и позволяют получать сверхрезкие управляемые колебания.
Фазовая синхронизация магнонов
Исследователи из Аргоннской национальной лаборатории и Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне сгенерировали спонтанные магноны в железо-иттриевом гранате и синхронизировали их с внешним сигналом при комнатной температуре. Результаты опубликованы в Nature Communications; удалось перейти от хаотичных волновых движений к жёстко контролируемым синхронным колебаниям. Ведущие авторы И Ли и Валентин Новосадов отметили, что метод позволяет создавать сверхрезкие и хорошо управляемые волны.
Метод параметрической накачки
Команда использовала параметрическую накачку, аналогичную человеку, который раскачивается на качелях, синхронизируя движения с естественным ритмом. Две микроволновые антенны на плёнке железо-иттриевого граната толщиной несколько сотен нанометров — доля толщины человеческого волоса — обеспечивали накачку. Малые размеры антенн позволили точно управлять генерацией спонтанных колебаний, которые затем подстраивались под внешний сигнал методом фазовой синхронизации.
Потенциальные применения
Стабильные, настраиваемые внешним сигналом магноны могут найти применение в микроэлектронике следующего поколения, беспроводной связи и обработке квантовой информации. Работа связана с исследованиями Аргонна по гибридной квантовой магнонике, где управляемые магнонные сигналы могут использоваться в квантовых цепях на чипах. И Ли отметил, что параметрическая накачка обычно создаёт хаотичные волновые движения, но новый метод позволяет получать контролируемые сверхрезкие волны.
Что дальше
Для оценки применимости в реальных устройствах потребуются дальнейшие эксперименты на рабочих частотах и в условиях интеграции. Остаётся неясным, удастся ли масштабировать метод за пределы тонкоплёночных прототипов из железо-иттриевого граната и сохранить управляемость при технологических вариациях.
1 источник
Учёные Аргоннской национальной лаборатории и Университета Иллинойса синхронизировали магноны с внешними сигналами при комнатной температуре
