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    Dimostrazione di cristalli spazio-temporali guidati a temperatura ambiente

    Credito: Lettere di revisione fisica (2021). DOI:10.1103/PhysRevLett.126.057201

    Un team di ricercatori affiliati a diverse istituzioni in Germania e Polonia ha dimostrato cristalli spazio-temporali guidati a temperatura ambiente. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Lettere di revisione fisica , il gruppo descrive l'applicazione delle teorie che circondano i cristalli spazio-temporali ai magnon e come ciò ha permesso loro di sfruttare lo spin degli elettroni in un modo che potrebbe rivelarsi utile nelle applicazioni della tecnologia dell'informazione.

    I cristalli sono definiti ripetendo strutture di pattern. Altre ricerche (di Frank Wilczek nel 2012) hanno suggerito che i cristalli spazio-temporali sono definiti in modi simili con strutture che si ripetono sia nel tempo che nello spazio. Lavori più recenti hanno portato a descrivere le tabelle di marcia per la loro creazione in un ambiente di laboratorio. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno utilizzato i magnoni (quasiparticelle che sono eccitazioni collettive della struttura di spin degli elettroni in un cristallo) per realizzare cristalli spazio-temporali guidati in un ambiente a temperatura ambiente. La speranza è che tali strutture, con il loro nuovo stato di materia, può essere utilizzato per archiviare informazioni con un'efficienza energetica molto maggiore rispetto alle tecnologie attualmente in uso.

    Per creare i loro cristalli spazio-temporali, i ricercatori hanno posizionato un pezzo di lega di nichel-ferro in un campo a radiofrequenza. Ciò ha portato alla creazione di magnon eccitati, che li ha spinti ad assumere uno schema dinamico:i ricercatori li hanno descritti come simili a palline su un tavolo da biliardo, anche se in questo caso, tutte le palline sono tornate nelle loro posizioni iniziali dopo essere uscite dal campo di radiofrequenza.

    I ricercatori hanno realizzato immagini dei loro cristalli usando la microscopia a raggi X e poi hanno usato le immagini per guidare altri magnon verso quelli che avevano creato. In questo modo i magnoni appena introdotti si sono diffusi in modelli simili a quelli dei cristalli normali. Ha anche portato alla produzione di magnoni più corti (fino a lunghezze d'onda di 100 nm) con lunghezze d'onda sintonizzabili:la sintonizzazione potrebbe essere ottenuta modificando le caratteristiche del campo di radiofrequenza. I ricercatori osservano che essere in grado di riconfigurare i cristalli spazio-temporali usando il loro metodo in un ambiente a temperatura ambiente potrebbe consentire la costruzione di nuovi dispositivi informatici che utilizzano molta meno energia.

    © 2021 Science X Network




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