物理科技生物学-PHYICA

利用磁性蠕虫设计纳米级通石原さやか信系统

纳米技术 2022-04-30 23:58:07

洛桑联邦理工学院 教授

德克·格鲁德勒和博士助理渡边修一起建立了宽带自旋波光谱学

信用:EPFL /阿兰·赫尔佐格 EPFL大学的研究人员已经表明,电磁波与被称为人造铁磁性准晶的精密工程结构相结合,可以在纳米尺度上实现更有效的信息传输和处理

他们的研究也代表了康威蠕虫的第一次实际演示,一个描述准晶的理论概念

高频电磁波用于在智能手机等微电子设备中传输和处理信息

人们已经认识到,这些波可以用称为自旋波或磁振子的磁振荡来压缩

这种压缩可以为设计尺寸相当小的纳米级多功能微波器件铺平道路

但是首先,科学家们需要更好地理解自旋波——或者精确地理解磁振子在不同结构中的行为和传播

了解更多关于非周期结构的信息 在一项由博士助理渡边修进行的研究中,博士后研究员

维尼亚克·巴特和其他团队成员,来自EPFL纳米磁性材料和磁振子实验室的科学家们研究了电磁波是如何传播的,以及如何在被称为人工铁磁准晶的精确设计的纳米结构中操纵它们

准晶有一个独特的性质:它们的结构是非周期性的,这意味着它们的组成原子或特制元素不遵循规则的重复模式,但仍然是确定性排列的

尽管这一特性使得材料在日常和高科技设备的设计中特别有用,但人们对其了解甚少

更快、更容易的信息传输 LMGN团队发现,在受控条件下,耦合到人造准晶的单个电磁波分裂成几个自旋波,然后在结构内传播

这些自旋波中的每一个代表原始电磁波的不同相位,携带不同的信息

“这是一个非常有趣的发现,因为现有的信息传输方法遵循同样的原则,”EPFL工程学院的副教授德克·格伦德尔说

“除了你需要一个额外的设备,一个多路复用器,来分离输入信号,因为——与我们的研究不同——它不会自己分离

" 格林德勒还解释说,在传统系统中,每一波包含的信息只能在不同的频率下读取——这是EPFL团队在研究中克服的另一个不便

“在我们的二维准晶中,所有的波都可以以相同的频率读取,”他补充道

该发现已经发表在《高级功能材料》杂志上

像蠕虫一样传播的波浪 研究人员还观察到,海浪不是随机传播的,而是像所谓的康威蠕虫一样移动,康威蠕虫是以著名数学家约翰·何顿·康威的名字命名的,他还开发了一个模型来描述史前蠕虫的行为和进食模式

康威发现,在二维准晶中,组成元素像蜿蜒的蠕虫一样按照斐波那契数列排列

因此它们形成选定的一维准晶

“我们的研究代表了这一理论概念的第一次实际演示,证明了序列在准晶中诱发了有趣的波的功能特性,”格伦德尔说

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