Обнаружение очень высокочастотного магнитного резонанса может революционизировать электронику

Цзин Ши - профессор кафедры физики и астрономии в Калифорнийском университете в Риверсайде

Цзин Ши — профессор кафедры физики и астрономии в Калифорнийском университете в Риверсайде. Предоставлено: I. Pittalwala, UC Riverside.

Группа физиков открыла электрический метод обнаружения терагерцовых электромагнитных волн, которые чрезвычайно трудно обнаружить. Открытие может помочь миниатюризировать детекторное оборудование на микрочипах и повысить чувствительность.

Терагерц — единица измерения частоты электромагнитных волн: один гигагерц равен 1 миллиарду Герц; 1 терагерц равен 1000 гигагерц. Чем выше частота, тем быстрее происходит передача информации. Сотовые телефоны, например, работают на нескольких гигагерцах.

Открытие, о котором сегодня сообщается в Nature, основано на явлении магнитного резонанса в антиферромагнитных материалах. Такие материалы, также называемые антиферромагнетиками, обладают уникальными преимуществами для сверхбыстрых и спиновых наноразмерных устройств.

Исследователи во главе с физиком Цзин Ши из Калифорнийского университета в Риверсайде создали спиновый ток, важную физическую величину в спинтронике, в антиферромагнетике и смогли обнаружить его электрически. Для достижения этой цели они использовали терагерцовое излучение для накачки магнитного резонанса в хромии, чтобы облегчить его обнаружение.

В ферромагнетиках, таких как стержневой магнит, спины электронов направлены в одном направлении, вверх или вниз, что обеспечивает коллективную прочность материалов. В антиферромагнетиках атомное расположение таково, что спины электронов взаимно уравновешивают друг друга, причем половина спинов направлена в противоположном направлении от другой половины, либо вверх, либо вниз.

Электрон имеет встроенный спиновый момент импульса, который может обрабатываться так, как вращающийся волчок прецессирует вокруг вертикальной оси. Когда частота прецессии электронов совпадает с частотой электромагнитных волн, генерируемых внешним источником, воздействующим на электроны, возникает магнитный резонанс и проявляется в виде значительно усиленного сигнала, который легче обнаружить.

Чтобы создать такой магнитный резонанс, команда физиков из Калифорнийского университета в Риверсайде и Калифорнийского университета в Санта-Барбаре работала с 0,24 терагерцовым излучением, полученным на терагерцовых установках Института науки и техники в кампусе Санта-Барбары. Это близко соответствовало частоте прецессии электронов в хромии. Последовавший затем магнитный резонанс привел к образованию спинового тока, который исследователи преобразовали в постоянное напряжение.

Источник

Следующее

В мексиканской пещере найден 9900-летний скелет изуродованной женщины

Ср Фев 12 , 2020
В пещере Чан Холь, недалеко от Тулума, Мексика, дайверы обнаружили останки древней женщины. Подводным исследованием руководил Херонимо Авилес, спелеолог в Музее пустыни Коауила. (Изображение: © Eugenio Acevez) Лаура Геггель Пещерные дайверы обнаружили подводную могилу древней женщины с деформированным черепом, которая жила на полуострове Юкатан по крайней мере 9 900 лет […]
9900-летний скелет изуродованной женщины