Электрический сигнал удалось передать с помощью спиновой волны

Физики из Японии сумели передать электрический сигнал на расстояние в один миллиметр с помощью спиновой волны, распространяющейся в диэлектрике.

Основной задачей спинтроники принято считать изучение свойств поляризованных по спину токов. При распространении таких токов в проводнике информация о первоначальной спиновой поляризации сохраняется только на микроскопических расстояниях. Спиновые волны, напротив, могут преодолевать миллиметровые или даже сантиметровые дистанции; это их свойство и привлекло авторов.

В экспериментах использовалась пластинка магнитного диэлектрика Y₃Fe₅O₁₂ толщиной 1,3 мкм, на обоих концах которой на расстоянии одного миллиметра друг от друга были размещены платиновые электроды толщиной 15 нм. При пропускании тока по одному из электродов носители заряда со спином «вверх» и спином «вниз» отклонялись в разные стороны и скапливались у противоположных краев образца; электроны одного из типов оказывались, таким образом, на границе между платиной и Y₃Fe₅O₁₂ . Причиной пространственного разделения электронов (так называемого спинового эффекта Холла) служит спин-орбитальное взаимодействие.

Полученный спиновый момент импульса передавался спиновой волной в объеме диэлектрика, и на прилегающей к нему поверхности второго электрода создавался избыток электронов с определенной проекцией спина. В результате возникала разность потенциалов — процесс передачи сигнала заканчивался.

В настоящее время авторы экспериментируют с новыми сочетаниями материалов, пытаясь увеличить дальность передачи.

Источник: science.compulenta.ru