|  | 28 декабря 2015 | Новости науки и техники

Ученым впервые удалось создать "лучи", состоящие из сфокусированных спин-волн

Спин-волны


Исследователи из Факультета физики университета Гетеборга нашли способ синхронизации работы неограниченного количества крошечных генераторов спин-волн. Эти генераторы являются одним из основных видов устройств для спинтроники, весьма перспективного направления в вычислительной технике и коммуникациях, в котором переносимая информация кодируется в виде движения волн упорядоченного направления вращения (спина) групп электронов. Однако, такие наноразмерные микроволновые устройства, оперирующие малыми количествами энергии, весьма подвержены пагубному влиянию некоторых факторов окружающей среды, в том числе и температуры, которая определяет высокий уровень фазовых шумов. Одним из основных решений этой проблемы считается использование большого количества спин-генераторов, совместная работа которых позволяет увеличить мощность генерируемых волн.

Добиться синхронной работы наноразменых спин-генераторов ученым впервые удалось в 2005 году, при этом было задействовано всего два таких генератора. На сложность этой задачи указывает то, что к 2013 году ученым удалось синхронизировать работу всего четырех низкочастотных генераторов и трех высокочастотных, работающих в микроволновом диапазоне.

Однако, группа профессора Йохана Окермена из университета Гетеборга продемонстрировала новый метод, который, в теории, позволяет синхронизировать работу сколь угодно большого количества спин-генераторов, что, в свою очередь, позволяет получить лучи из сфокусированных спин-волн. При этом, глубина синхронизации и расстояния, разделяющие генераторы, намного превышают аналогичные показатели, полученные в ходе предыдущих экспериментов.

"Теперь мы знаем, как можно управлять с высокой точностью распространением спин-волн. И самое главное заключается в том, что не существует никакого теоретического предела в количестве генераторов, работа которых может быть синхронизирована" - рассказывает Рэнди Думас (Randy Dumas), один из исследователей.

Направление луча, состоящего из спин-волн, может быть определено при помощи комбинации электрического тока, протекающего через генератор, и внешнего магнитного поля. Изменяя направление луча, можно сделать так, что он будет оказывать воздействие на другие генераторы, синхронизируя их работу с работой первого генератора. Кроме этого, такой способ позволит определить пути распространения несущих информацию сигналов внутри спинтронных чипов, и для этого не будет требоваться создания специальных "проводящих" дорожек.

Данная технология управления и синхронизации позволит создать так называемые нелинейные множества генераторов, в которых будут объединены сотни элементарных спинтронных устройств и генераторов. А структура такого множества, которую можно изменять на лету в случае необходимости, станет основой архитектуры спинтронных вычислительных устройств следующего поколения. "В скором времени мы планируем провести ряд экспериментов, нацеленных на изучение работы и взаимодействия сетей спинтронных генераторов. И мы собираемся использовать такие сети для создания чрезвычайно быстрых вычислительных систем, работа которых основана на принципах работы мозга человека" - рассказывает Рэнди Думас.




Ключевые слова:
Электрон, Вращение, Спин, Волна, Генератор, Работа, Синхронизация, Луч, Сеть, Энергия, Вычисления, Спинтроника

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые создали первые электрические цепи из магнитных изоляторов, работающи ...
  • Ученым удалось сгенерировать магнитные спин-волны, способные эффективно пер ...
  • Создан высокоэффективный спин-усилитель, работающий при комнатной температу ...
  • Наноразмерные магнитные волны могут стать заменой современных микроволновых ...
  • Новые исследования открывают более эффективные пути использования спинтрони ...




  • 29 декабря 2015 11:28
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3785
    архитектуры спинтронных вычислительных устройств следующего поколения

    чем-то смахивает на принципы построения программируемых матриц логических элементов. Еще не полноценные микропроцессоры, но уже и не жестко заданные логические цепи.


    --------------------
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.