Illustrazione dell'esperimento. Credito:Dreyer et al, Comunicazioni sulla natura (CC-BY-SA 4.0)
Forti campi magnetici alternati possono essere utilizzati per generare un nuovo tipo di onda di spin che in precedenza era solo teoricamente prevista. Ciò è stato ottenuto per la prima volta da un team di fisici della Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU). Riferiscono sul loro lavoro in Nature Communications e fornire le prime immagini microscopiche di queste onde di spin.
L'idea di base della spintronica è quella di utilizzare una proprietà speciale degli elettroni, lo spin, per varie applicazioni elettroniche come la tecnologia dei dati e dell'informazione. Lo spin è il momento angolare intrinseco degli elettroni che produce un momento magnetico. L'accoppiamento di questi momenti magnetici crea il magnetismo che alla fine potrebbe essere utilizzato nell'elaborazione delle informazioni. Quando questi momenti magnetici accoppiati sono eccitati localmente da un impulso di campo magnetico, questa dinamica può diffondersi come onde in tutto il materiale. Questi sono indicati come onde di spin o magnon.
Un tipo speciale di quelle onde è al centro del lavoro dei fisici di Halle. Normalmente, l'eccitazione non lineare dei magnon produce numeri interi della frequenza di uscita:1.000 megahertz diventa 2.000 o 3.000, ad esempio.
"Finora, è stato previsto solo in teoria che i processi non lineari possono generare onde di spin a multipli semi-interi più elevati della frequenza di eccitazione", spiega il professor Georg Woltersdorf dell'Istituto di fisica della MLU. Il team è stato ora in grado di mostrare sperimentalmente quali condizioni sono necessarie per generare queste onde e controllarne la fase. La fase è lo stato dell'oscillazione di un'onda in un determinato momento. "Siamo i primi a confermare queste eccitazioni negli esperimenti e siamo stati persino in grado di mapparle", afferma Woltersdorf.
Secondo il fisico, le onde possono essere generate in due stati di fase stabili, il che significa che questa scoperta potrebbe essere potenzialmente utilizzata in applicazioni di elaborazione dati, poiché i computer, ad esempio, utilizzano anche un sistema binario. + Esplora ulteriormente
