더 빠른 기술을 위해 자기와 전기를 연결하는 획기적인 기술

작은 자기파가 전기 신호를 생성합니다

에 발표된 연구에서 국립과학원(National Academy of Sciences)의 간행물국립과학재단(National Science Foundation)이 자금을 지원하는 재료 연구 과학 및 엔지니어링 센터인 이 대학의 하이브리드, 능동 및 반응 재료 센터(CHARM)의 연구원들은 마그논(고체 물질을 통과하는 작은 자기파)이 측정 가능한 전기 신호를 생성할 수 있다고 보고했습니다.

이 발견은 미래의 컴퓨터 칩이 자기 시스템과 전기 시스템을 직접 병합하여 오늘날 장치의 성능을 제한하는 지속적인 에너지 교환의 필요성을 제거할 수 있음을 시사합니다.

마그논이 정보를 전송하는 방법

전통적인 전자 장치는 회로를 통해 이동할 때 열로 에너지를 잃는 충전된 전자의 흐름에 의존합니다. 대조적으로, 마그논은 전자의 동기화된 “스핀”을 통해 정보를 전달하여 물질 전체에 물결 모양 패턴을 생성합니다. UD 팀이 개발한 이론적 모델에 따르면 이러한 자기파가 반강자성 물질을 통과할 때 전기 분극을 유도하여 효과적으로 측정 가능한 전압을 생성할 수 있습니다.

초고속, 에너지 효율적인 컴퓨팅을 향하여

반강자성 마그논은 기존 물질의 자기파보다 약 1000배 빠른 테라헤르츠 주파수로 움직일 수 있습니다. 이 탁월한 속도는 초고속, 저전력 컴퓨팅을 향한 유망한 길을 가리킵니다. 연구자들은 이제 실험을 통해 이론적 예측을 검증하고 마그논이 빛과 어떻게 상호 작용하는지 조사하여 마그논을 더욱 효율적으로 제어할 수 있는 방법을 찾기 위해 노력하고 있습니다.

양자 재료 연구 발전

이 연구는 최첨단 기술을 위한 하이브리드 양자 재료를 개발하려는 CHARM의 더 큰 목표에 기여합니다. 이 센터의 연구자들은 자기, 전자, 양자 시스템과 같은 다양한 유형의 재료를 결합하고 제어하여 차세대 기술을 만드는 방법을 연구합니다. CHARM의 목표는 환경에 반응하고 컴퓨팅, 에너지 및 통신 분야에서 획기적인 발전을 가능하게 하는 스마트 소재를 설계하는 것입니다.

이 연구의 공동 저자는 Federico Garcia-Gaitan, Yafei Ren, M. Benjamin Jungfleisch, John Q. Xiao, Branislav K. Nikolić, Joshua Zide 및 Garnett W. Bryant(NIST/메릴랜드 대학교)입니다. DMR-2011824 수여금에 따라 국립과학재단(National Science Foundation)에서 자금을 지원했습니다.