來源:IT之家 10月28日消息,量子物理學家首次證明,在超導環境下有可能控制和操縱芯片上的自旋波(spin waves),為磁體和超導體之間相互作用提供了新見解。 這項技術未來如果可以商用,可以在節能信息技術或量子計算機中,替代現有的連接部件,進一步提高電子產品性能。 IT之家注:自旋波是序磁性 (鐵磁、亞鐵磁、反鐵磁) 體中相互作用的自旋體系由于各種激發作用引起的集體運動。 在量子力學中,自旋(英語:Spin)是粒子所具有的內稟性質,其運算規則類似于經典力學的角動量,并因此產生一個磁場。 這項突破性研究發表在《科學》期刊上。 理論預測金屬電極可以控制自旋波,但物理學家到目前為止在實驗中幾乎沒有看到這種效應。量子納米科學系副教授 Toeno van der Sar 表示: 我們研究團隊的突破在于,我們證明,如果使用超導電極,我們確實可以正確控制自旋波。 它的工作原理如下:自旋波產生磁場,進而在超導體中產生超電流。該超電流充當自旋波的鏡子:超導電極將磁場反射回自旋波。超導鏡會導致自旋波上下移動得更慢,這使得波更容易控制。 研究者 Michael Borst 表示: 當自旋波通過超導電極時,它們的波長完全改變了!通過稍微改變電極的溫度,我們可以非常準確地調整變化的幅度。 der Sar 表示: 我們從被稱為地球上最好的磁鐵的釔鐵石榴石 (YIG) 薄磁性層開始。在其頂部,我們放置了一個超導電極和另一個電極來感應自旋波。通過冷卻到 -268 度,我們讓電極進入超導狀態。 隨著溫度變冷,自旋波變得越來越慢。這為我們提供了操縱自旋波的獨特方法;我們可以偏轉它們,反射它們,使它們共振等等。但它也給了我們對超導體特性的巨大新見解。 |