Zespół naukowców współpracujących z kilkoma instytucjami w Niemczech i Polsce zademonstrował kryształy czasoprzestrzenne aktywowane w temperaturze pokojowej. W swoim artykule opublikowanym w magazynie Fizyczne listy kontrolne, grupa opisuje zastosowanie teorii dotyczących kryształów czasoprzestrzeni do magnonów i w jaki sposób pozwoliło im to zbadać spin elektronu w sposób przydatny w zastosowaniach informatycznych.
Kryształy są definiowane przez powtarzanie standardowych struktur. Inne badanie (przeprowadzone przez Franka Wilczka w 2012 r.) Sugeruje, że kryształy czasoprzestrzenne są definiowane w podobny sposób ze strukturami, które powtarzają się w czasie i przestrzeni. Nowsze prace doprowadziły do opisu skryptów do jego tworzenia w środowisku laboratoryjnym. W ramach tych nowych wysiłków naukowcy wykorzystali magnony (kwazicząstki, które są zbiorowymi wzbudzeniami struktury spinowej elektronów w krysztale) do wytworzenia ukierunkowanych kryształów czasoprzestrzennych w środowisku o temperaturze otoczenia. Istnieje nadzieja, że takie struktury, z ich nowym stanem materii, będą mogły służyć do przechowywania informacji przy znacznie większej efektywności energetycznej niż obecnie stosowane technologie.
Aby stworzyć kryształy czasoprzestrzenne, naukowcy umieścili kawałek stopu niklowo-żelazowego w polu o częstotliwości radiowej. Spowodowało to powstanie wzbudzonych magnonów, co doprowadziło ich do przyjęcia dynamicznego wzorca – badacze opisali je jako podobne do kulek na stole bilardowym, chociaż w tym przypadku wszystkie kulki wracały na swoje początkowe pozycje po przejściu przez pole. częstotliwość radiowa.
Naukowcy wykonali zdjęcia swoich kryształów za pomocą mikroskopii rentgenowskiej, a następnie wykorzystali te obrazy, aby skierować inne magnony na te, które stworzyli. Spowodowało to rozproszenie niedawno wprowadzonych magnonów we wzorach podobnych do tych z regularnych kryształów. Spowodowało to również wytworzenie krótszych magnonów (tak małych jak 100 nm) o przestrajalnych długościach fal – regulację można było przeprowadzić poprzez zmianę charakterystyki pola częstotliwości radiowej. Naukowcy zauważają, że możliwość rekonfiguracji kryształów czasoprzestrzeni przy użyciu ich metody w środowisku o temperaturze otoczenia może pozwolić na budowę nowych urządzeń informatycznych, które zużywają znacznie mniej energii.
Obserwacja magnonów-polaronów za pomocą nanowzorcowanej struktury magnetycznej oświetlanej krótkimi impulsami lasera
Nick Träger i in. Obserwacja w rzeczywistej przestrzeni interakcji Magnona z kryształami skierowanymi w czasie i przestrzeni, Fizyczne listy kontrolne (2021). DOI: 10.1103 / PhysRevLett.126.057201
© 2021 Science X Network
Zacytować: Demonstracja kryształów czasoprzestrzennych skierowanych na temperaturę pokojową (2021, 8 lutego) odzyskanych 15 lutego 2021 na https://phys.org/news/2021-02-driven-space-time-crystals-room- temperature.html
Niniejszy dokument podlega prawu autorskiemu. Oprócz wszelkich uczciwych transakcji w celu nauki lub prywatnych badań żadna część nie może być powielana bez pisemnej zgody. Treść ma charakter wyłącznie informacyjny.
Joanna Bator jest autorką publikującą na portalu humanmag.pl, gdzie zajmuje się tematami z zakresu aktualności, polityki, biznesu, technologii, sportu, rozrywki i stylu życia. Koncentruje się na jasnym i rzetelnym przekazywaniu informacji, śledzeniu bieżących wydarzeń oraz prezentowaniu historii i tematów istotnych dla czytelników w przystępny i zrozumiały sposób.