阿尔托大学 用于在法布里-珀罗谐振器中成像自旋波的磁光显微镜
学分:马特·阿林森，阿尔托大学 阿尔托大学的研究人员开发了一种新的自旋电子学设备
研究结果已经发表在《自然通讯》杂志上，标志着朝着使用自旋电子学来制造用于数据处理和通讯技术的小型和强大的计算机芯片和设备的目标迈出了一步
传统的电子设备使用电荷来执行计算，这些计算为我们日常技术的大部分提供了动力
然而，工程师们无法让电子设备更快地进行计算，因为移动电荷会产生热量，小型化已经达到热力学的极限
因为电子产品不能做得更小，所以人们担心计算机不能以过去70年的速度变得更强大、更便宜
这就是自旋电子学的切入点
自旋是像电子一样的粒子的属性，就像电荷一样
研究人员对使用自旋进行计算感到兴奋，因为它避免了当前计算机芯片的发热问题
“如果你使用自旋波，这是自旋转移，你不移动电荷，所以你不会产生热量，”塞巴斯蒂安·范·迪肯教授说，他是这篇论文的负责人
纳米级磁性材料 该团队制作的设备是法布里-珀罗谐振器，这是一种众所周知的光学工具，用于产生波长受到严格控制的光束
研究人员在这项工作中制作的自旋波版本允许他们在只有几百纳米宽的设备中控制和过滤自旋波
这些装置是通过将极薄的具有奇异磁性的材料层夹在彼此的顶部而制成的
这就创造了一种装置，在这种装置中，如果材料中的自旋波不是所需的频率，它们就会被捕获并抵消掉
“这个概念是新的，但易于实施，”博士解释说
该论文的第一作者秦华军说:“关键是要制造出高质量的材料，我们在阿尔托就有这种材料。”
制造这些设备并不具有挑战性，这意味着我们有很多机会从事令人兴奋的新工作
" 无线数据处理和模拟计算 加速电子设备的问题不仅仅是过热；无线传输也很复杂，因为无线信号需要从较高的频率转换到电子电路能够控制的频率
这种转换减慢了过程，并且需要能量
自旋波芯片能够在手机和无线信号中使用的微波频率下工作，这意味着它们在未来用于更快、更可靠的无线通信技术方面有很大的潜力
此外，自旋波可以以比特定任务的电子计算更快的方式用于计算。“电子计算使用“布尔”或二元逻辑来进行计算，”范·迪肯教授解释说
“在自旋波中，信息以波的振幅携带，这允许更多的模拟式计算
这意味着它对于特定的任务非常有用，比如图像处理或者模式识别
我们系统的伟大之处在于它的规模结构意味着它应该很容易集成到现有技术中
" 现在这个团队已经有了谐振器来过滤和控制自旋波，接下来的步骤就是为它们制作一个完整的电路
“为了建立磁路，我们需要能够将自旋波导向功能组件，就像电子微芯片上导电通道的方式一样
我们正在研究制造类似的结构来控制自旋波
秦朝
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