超導(dǎo)體控制磁體自旋波有望用于研制高能效電子產(chǎn)品

日前，來自荷蘭代爾夫特理工大學(xué)的物理學(xué)家首次證明可使用超導(dǎo)體控制和操縱芯片上的自旋波。最新研究不僅能讓物理學(xué)家更好地理解磁體和超導(dǎo)體之間的相互作用，未來也有望被用于研制高能效電子產(chǎn)品。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《科學(xué)》雜志。 vp_$Ft-R  
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自旋波是磁性材料內(nèi)的波，可用來傳輸信息�？茖W(xué)家一直在尋找操控自旋波的有效方法，理論預(yù)測(cè)金屬電極可做到這一點(diǎn)，但物理學(xué)家一直未在實(shí)驗(yàn)室觀察到。 JKMcdD?'  
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研究團(tuán)隊(duì)從釔鐵石榴石（被認(rèn)為是地球上最好的磁鐵）的薄磁層開始，在其上鋪設(shè)了一個(gè)超導(dǎo)電極和另一個(gè)電極來感應(yīng)自旋波，隨后將電極冷卻到-268℃，使其進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著溫度變低，自旋波變得越來越慢。 B'U;i5u4'  
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研究團(tuán)隊(duì)解釋了最新實(shí)驗(yàn)的工作原理。自旋波產(chǎn)生磁場(chǎng)，進(jìn)而在超導(dǎo)體中產(chǎn)生超電流。這股超電流對(duì)自旋波來說就像一面鏡子，超導(dǎo)電極將磁場(chǎng)反射回自旋波。超電流“鏡”使自旋波上下移動(dòng)得更慢，從而使控制這些波變得更容易，他們可使其偏轉(zhuǎn)、反射或共振。 /iwL$xQQ  
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當(dāng)自旋波從超導(dǎo)電極下通過時(shí)，其波長會(huì)完全改變，通過稍微改變電極的溫度，研究人員可非常準(zhǔn)確地調(diào)整變化的幅度。此外，他們使用鉆石內(nèi)的電子作為傳感器，測(cè)量自旋波的磁場(chǎng)從而成像。這一技術(shù)的獨(dú)特之處在于，可透過不透明的超導(dǎo)體觀察下面的自旋波，就像核磁共振掃描儀可透過皮膚觀察人體一樣。 #R#o/@|  
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研究團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)，自旋波技術(shù)仍處于初級(jí)階段，如要用這項(xiàng)技術(shù)制造節(jié)能計(jì)算機(jī)，首先必須構(gòu)建小型電路。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)表明，超導(dǎo)電極可用于構(gòu)建無數(shù)新的節(jié)能自旋波電路，而且基于自旋波和超導(dǎo)體的電路幾乎不會(huì)產(chǎn)生熱量和聲波，可用作手機(jī)、量子計(jì)算機(jī)內(nèi)連接設(shè)備的電路。