Berbeda dengan jenis gelombang umum lainnya (misalnya, elektromagnetik atau suara), interaksi gelombang spin dalam bahan magnetik secara intrinsik non-linier karena efek kopling dipolar. Spin adalah momentum sudut intrinsik elektron yang menghasilkan momen magnetik. Menggabungkan momen magnetik ini menciptakan daya tarik yang pada akhirnya dapat digunakan dalam pemrosesan informasi.
Pulsa medan magnet secara lokal dapat membangkitkan momen-momen magnetik yang terhubung ini, yang dapat menyebabkan dinamika merambat melintasi material seperti gelombang. Ini dikenal sebagai magnon atau gelombang spin.
Sebuah tim fisikawan dari Universitas Martin Luther Halle-Wittenberg (MLU) telah menghasilkan jenis baru gelombang spin menggunakan medan magnet padat bolak-balik. Selain itu, mereka memberikan gambar mikroskopis pertama dari ini gelombang berputar.
Profesor Georg Woltersdorf dari Institut Fisika di MLU mengatakan, “Biasanya, eksitasi non-linier magnon menghasilkan bilangan bulat dari frekuensi keluaran – 1,000 megahertz menjadi 2,000 atau 3,000, misalnya. Sejauh ini, hanya diprediksi secara teoritis bahwa proses non-linier dapat menghasilkan gelombang spin pada kelipatan setengah bilangan bulat yang lebih tinggi dari frekuensi eksitasi.
Foto: Dreyer dkk, Nature Communications (CC-BY-SA 4.0)
Tim sekarang telah menunjukkan keadaan yang diperlukan untuk menghasilkan gelombang ini dan mengontrol fase mereka. Fase adalah cara gelombang berosilasi pada saat tertentu dalam waktu.
Woltersdorf tersebut, “Kami adalah yang pertama mengkonfirmasi kegembiraan ini dalam eksperimen dan bahkan telah dapat memetakannya.”
“Gelombang dapat dihasilkan dalam dua keadaan fase stabil, yang berarti penemuan ini berpotensi digunakan dalam aplikasi pemrosesan data, karena komputer, misalnya, juga menggunakan sistem biner.”
Referensi Jurnal:
- Dreyer R. dkk. Pencitraan dan penguncian fase gelombang putaran non-linier. Alam Komunikasi (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-32224-0
