Международная исследовательская группа под руководством физика из Университета Калифорнии, Риверсайд, определила микроскопических процессов динамики электронов спин в наночастицы, которые могут повлиять на разработке приложений в медицине, квантовые вычисления, и спинтронике.
Магнитных наночастиц и наноматериалов имеют несколько применений в медицине, таких как доставка лекарств и МРТ-и информационных технологий. Контролируя спиновая динамика — движение спинов электронов-является ключом к улучшению производительности таких nanomagnet-приложений.
«Эта работа улучшает наше понимание спиновой динамики в nanomagnets», — сказал Игорь Барсуков, доцент кафедры физики и астрономии и ведущий автор исследования, которое появляется сегодня в науке прогрессом.
Спинов электронов, которые прецессируют, как волчки, связаны друг с другом. Когда один спин начинает прецессировать, прецессия распространяется на соседние спины, которая задает волна идет. Спиновые волны и коллективные возбуждения спинов, ведут себя по-разному в наноразмерных магнитов, чем в большие или расширенных магниты. В nanomagnets, спиновые волны ограничены по размеру Магнита, как правило, составляет около 50 нанометров, и поэтому представляют необычные явления.
В частности, один спин волну можно превратить в другой с помощью процесса, называемого «три рассеяние магнонов, в» Магнон будучи квантовая единица спин-волновых. В nanomagnets, этот процесс является резонансно усиливается, то усиливается для конкретных магнитных полей.
В сотрудничестве с исследователями Калифорнийского университета в Ирвайне и Western Digital в Сан-Хосе, а также теория коллегами в Украине и Чили, Барсуков продемонстрировал, как три рассеяние магнонов, и, следовательно, размеры nanomagnets, определяет, насколько эти магниты реагировать на спиновыми токами. Это может привести к радикальным изменениям в технологии.
«Спинтроника является ведущим способом для более быстрой и энергоэффективные информационные технологии», — сказал Барсуков. «По такой технологии, nanomagnets являются строительными блоками, которые должны быть под контролем спиновыми токами.»
Барсуков пояснил, что несмотря на свое технологическое значение, фундаментальное понимание диссипации энергии в nanomagnets был неуловим. Работу исследовательской группы обеспечивает понимание принципов диссипации энергии в nanomagnets и может позволить инженеров, которые работают на спинтроники и информационных технологий для создания лучших устройств.
«Микроскопические процессы рассматриваются в нашем исследовании, может также иметь значение в контексте квантовых вычислений, где в настоящее время исследователи пытаются решать отдельные магнонов», — сказал Барсуков. «Наша работа может повлиять на несколько областей исследования».
Барсуков был зарегистрирован в исследованиях Х. К. ли, А. А. Хара, Ю.-Я. Чен, А. М. Гонсалес, С. Ша, И. Н. Криворотов из Калифорнийского университета в Ирвине; Ю. А. Katine Западной Цифровой в Сан-Хосе; Р. Э. Ариас Чилийского университета в Сантьяго; и Б. А. Иванов Национальной академии наук Украины и Национального университета науки и технологии в России.
Совместное исследование было в основном финансируется исследовательским подразделением армии США, Агентства по уменьшению угрозы минобороны и Национального научного фонда, или НФС, а также учреждениями в Чили, Бразилии, Украины и России. Барсукова финансируется ННФ.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!