В нашем текущем электронном оборудовании информация транспортируется через движение электронов. В этой схеме обвинение электрона используется, чтобы передать сигнал. В магнитном изоляторе волна вращения используется вместо этого.
Вращение – магнитное свойство электрона. Волна вращения вызвана волнением местного направления намагничивания в магнитном материале. Такое волнение вызвано электроном с противоположным вращением относительно намагничивания.
Волны вращения передают эти волнения в материале. Впервые это исследование демонстрирует, что возможно передать электрические сигналы в изоляционном материале.Сильное волнениеДо сих пор электрические схемы на основе волн вращения не были поняты, так как оказалось невозможным ввести волнение в системе, достаточно большой, чтобы создать волны вращения.
Лидер рабочей группы FOM prof.dr. Барт ван Вис и его студент доктора философии Лудо Корнелиссен, и из Университета Гронингена и из лидера рабочей группы FOM доктора Ремберта Дуина из Утрехтского университета добились успеха, чтобы использовать волны вращения в электрической цепи, тщательно проектировав геометрию устройства. Это позволяет им использовать волны вращения, которые уже присутствуют в материале из-за тепловых колебаний, который требует намного меньшего волнения системы и следовательно позволяет волнам вращения использоваться в электрической цепи.
Схема волны вращения, которую построили исследователи, состоит из тонкого слоя на 200 нанометров железного граната иттрия (минеральный и магнитный изолятор, YIG короче говоря), с платиновой полосой проведения к тому же с обеих сторон. Электрон может течь через платину, но не в YIG, так как это – изолятор. Однако, если электрон сталкивается в интерфейсе между YIG и платиной, это влияет на намагничивание в поверхности YIG, и электронное вращение передано.
Это вызывает местное направление намагничивания, производя волну вращения в YIG.Обнаружение волны вращения
Волны вращения, которые исследователи посылают в YIG, обнаружены платиновой полосой с другой стороны YIG. Процесс обнаружения точно напротив инъекции волны вращения: волна вращения сталкивается в интерфейсе между YIG и платиной, и передает свое вращение электрону в платине. Это влияет на движение электрона, приводящего к электрическому току, который могут измерить исследователи.
Исследователи уже изучили комбинацию платины и YIG в предыдущем исследовании. От этого исследования было найдено, что, когда вращение передано от платины до YIG, это также подразумевает передачу тепла через интерфейс.
Это позволяет нагревание или охлаждение платинового-YIG интерфейса, в зависимости от относительной ориентации электронных вращений в платине и намагничивания в YIG.