威尼斯自由大学 一个国际科学家小组首次成功观察到磁性材料中自旋的“章动”(进动期间它们的轴的振荡)
测得的章动周期约为一皮秒
这一发现由《自然物理学分会:杜尼娅·麦卡尼》发表 世界的大部分“记忆”和我们所有的数字活动都是基于介质,硬盘,在那里,信息通过磁性被编码,通过将电子的旋转定向到一个方向或另一个方向
由意大利物理学家斯特凡诺·博内蒂领导的一个国际科学家小组首次成功地观察到了磁性材料中这些自旋的“章动”
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进动期间它们的轴的振动
测得的章动周期约为一皮秒:十亿分之一秒的千分之一
这一发现发表在《自然物理》杂志上
旋转轴执行章动和进动,就像任何旋转的物体一样,从旋转的顶端到行星
在这项研究中,物理学家通过实验观察到,磁性自旋轴的章动速度是进动速度的1000倍,与地球的比例惊人地相似
这一关于迄今为止未知的自旋物理特性的新发现是使数字技术变得更加快速、紧凑和高效的基础研究
然而,为了在几十亿分之一秒的时间尺度上操纵这些现象,我们首先需要知道它们的动力学,包括惯性动力学
“这是磁性自旋惯性运动的第一个直接的实验证据,”斯特凡诺·博内蒂解释说,他负责ERC的一个超快磁性项目,“其影响包括,例如,数据中心将人类几乎所有的数字信息存储在北极向上或向下的位中,从而对计算机0和1进行编码
当这些自旋被反转来写入信息时,进动和章动也开始起作用
随着转速的增加,知道章动周期变得很重要
对这些运动的首次观察为新技术提高我们数字活动的效率铺平了道路,在所有人类活动中,数字活动记录了最高的能耗增长
" 实验 实验需要与德国的几个欧洲科学实验室(亥姆霍兹-泽特鲁姆德累斯顿-罗森多夫、切姆尼茨理工大学、杜伊斯堡-埃森大学、德国航空航天中心、柏林理工大学)和意大利的几个欧洲科学实验室(费德里克二世那不勒斯大学和‘帕台农’那不勒斯大学)合作,关键测量是在德国德累斯顿-罗森多夫的亥姆霍兹研究中心进行的
在这个中心,TELBE实验室能够产生强烈的太赫兹辐射(即
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微波和红外线之间的频率范围)
斯特凡诺·博内蒂领导的小组是第一批使用该实验室并帮助开发实际机器的小组之一
“最初的实验是具有挑战性的,”卡·福斯卡里物理学家说,“但是,几年后,机器已经以非常高的性能运行
这些测量进行了一年多,在三个不同的场合,以检查这种前所未有的观察效果的再现性
" 斯特凡诺·博内蒂的活动是威尼斯大学分子科学和纳米系统系的科研和教学投资的一部分
从本学年开始,该系将推出工程物理学位课程,由物理工程师博内蒂负责协调,“科学总是在发展,谁知道十年后我们将探索什么,但新学位课程的想法恰恰是为了培养新一代的科学家,他们将为未来的挑战做好准备
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