Des physiciens génèrent de nouvelles ondes de spin à l'échelle nanométrique

Contrairement à d'autres types courants d'ondes (par exemple, électromagnétiques ou sonores), l'interaction des ondes de spin dans les matériaux magnétiques est intrinsèquement non linéaire en raison des effets de couplage dipolaire. Le spin est le moment cinétique intrinsèque des électrons qui produit un moment magnétique. Le couplage de ces moments magnétiques crée la magnétisme qui pourraient finalement être utilisés dans le traitement de l'information.

Une impulsion de champ magnétique peut exciter localement ces moments magnétiques liés, ce qui peut provoquer la propagation d'une dynamique à travers le matériau comme des ondes. Celles-ci sont appelées magnons ou ondes de spin.

Une équipe de physiciens de Université Martin Luther Halle-Wittenberg (MLU) a produit un nouveau type d'onde de spin utilisant des champs magnétiques solides alternatifs. De plus, ils fournissent les premières images microscopiques de ces ondes de rotation.

Le professeur Georg Woltersdorf de l'Institut de physique de MLU a déclaré : "Normalement, l'excitation non linéaire des magnons produit des nombres entiers de la fréquence de sortie - 1,000 2,000 mégahertz devient 3,000 XNUMX ou XNUMX XNUMX, par exemple. Jusqu'à présent, il n'a été prédit que théoriquement que les processus non linéaires peuvent générer des ondes de spin à des multiples demi-entiers plus élevés de la fréquence d'excitation.

L'équipe a maintenant démontré les circonstances nécessaires pour produire ces ondes et contrôler leur phase. La phase est la façon dont une onde oscille à un moment précis dans le temps.

Woltersdorf a affirmé Valérie Plante., "Nous sommes les premiers à confirmer ces excitations dans des expériences et avons même pu les cartographier."

"Les ondes peuvent être générées dans deux états de phase stables, ce qui signifie que cette découverte pourrait potentiellement être utilisée dans des applications de traitement de données, puisque les ordinateurs, par exemple, utilisent également un système binaire."

Journal de référence:

1. Dreyer R. et al. Imagerie et verrouillage de phase d'ondes de spin non linéaires. Communications Nature (2022). EST CE QUE JE: 10.1038/s41467-022-32224-0