Le attuali tecnologie per il trasferimento e l'elaborazione delle informazioni sono messe alla prova da limiti fisici fondamentali. Più diventano potenti, più energia di cui hanno bisogno, e più calore viene rilasciato nell'ambiente. Anche, esistono limiti fisici alla piccolezza e all'efficienza dei dispositivi di comunicazione. La recente scoperta dei fisici della Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) e dell'Università di Lanzhou in Cina offre una nuova strada per progredire su questi temi. Nell'ultima edizione della rivista scientifica Comunicazioni sulla natura , descrivono un nuovo tipo di onda di spin che può essere utilizzata per trasmettere ed elaborare informazioni con un'efficienza notevolmente maggiore e un minor consumo di energia.

Le applicazioni informatiche convenzionali si basano su correnti di carica elettrica. "Ciò si traduce inevitabilmente in perdite di energia che riscaldano l'ambiente, " dice il fisico MLU professor Jamal Berakdar. Il ricercatore ha aggiunto che è necessaria più energia e anche dissipata per far funzionare dispositivi più potenti e compatti. Pertanto, è molto impegnativo mantenere il ritmo di avanzamento basato sulla tecnologia basata sulla corrente di carica. Per il loro studio, i team guidati dal professor Berakdar e dal professor Chenglong Jia dell'Università di Lanzhou hanno esaminato concetti alternativi per la comunicazione e l'elaborazione dei dati.

Il loro lavoro ruotava attorno ai magnon. "Queste sono onde che vengono stimolate nei ferromagneti solo da una frazione dell'energia necessaria per generare le correnti di carica richieste, " ha spiegato Berakdar. "I Magnon possono essere usati per trasmettere segnali e per operazioni logiche in vari componenti senza produrre virtualmente calore".

In questo ultimo studio, il gruppo di ricerca tedesco-cinese descrive un tipo di magnon ritorto per il quale la torsione o il numero di avvolgimento è protetto contro lo smorzamento. Tecnicamente la torsione è correlata al momento angolare orbitale magnon e può essere controllata in grandezza e orientamento da tensioni elettriche. Ciò rende possibile la codifica e la trasmissione del segnale multiplex basate su twist su grandi distanze. Secondo gli scienziati, i risultati riportati aprono la strada alla trasmissione di informazioni ad alta densità tramite magnon. Oltre all'efficienza energetica, le lunghezze d'onda magnon sono controllabili e corte rispetto alle onde ottiche, che di per sé è vantaggioso per la miniaturizzazione. Gli elementi magnonici possono essere integrati anche nelle tecnologie esistenti.