As tecnologias atuais para transferência e processamento de informações são desafiadas por limites físicos fundamentais. Quanto mais poderosos eles se tornam, quanto mais energia eles precisam, e mais calor é liberado para o meio ambiente. Também, existem limites físicos para a pequenez e eficiência dos dispositivos de comunicação. A recente descoberta de físicos da Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) e da Lanzhou University, na China, oferece um novo caminho para o progresso nessas questões. Na última edição da revista científica Nature Communications , eles descrevem um novo tipo de onda de spin que pode ser usada para transmitir e processar informações com eficiência consideravelmente maior e menor consumo de energia.

As aplicações convencionais de TI são baseadas em correntes de carga elétrica. “Isso resulta inevitavelmente em perdas de energia aquecendo o meio ambiente, "diz o físico da MLU, Professor Jamal Berakdar. O pesquisador acrescentou que mais energia é necessária e também dissipada para operar dispositivos mais poderosos e compactos. é muito desafiador manter o ritmo de avanço com base na tecnologia baseada em corrente de carga. Para seu estudo, as equipes lideradas pelo professor Berakdar e pelo professor Chenglong Jia, da Universidade de Lanzhou, examinaram conceitos alternativos para comunicação e processamento de dados.

Seu trabalho girava em torno de magnons. "Essas são ondas que são estimuladas nos ferromagnetos por apenas uma fração da energia necessária para gerar as correntes de carga necessárias, "explicou Berakdar." Magnons podem ser usados ​​para transmitir sinais e para operações lógicas em vários componentes enquanto praticamente não produzem calor. "

Neste último estudo, a equipe de pesquisa germano-chinesa descreve um tipo de magnon torcido para o qual a torção ou número de enrolamento é protegido contra amortecimento. Tecnicamente, a torção está relacionada ao momento angular orbital do magnon e pode ser controlada em magnitude e orientação por tensões elétricas. Isso possibilita a codificação e transmissão de sinais baseados em torção multiplex em grandes distâncias. De acordo com os cientistas, os resultados relatados abrem o caminho para a transmissão de informações de alta densidade via magnons. Além da eficiência energética, os comprimentos de onda do magnon são controláveis ​​e curtos em comparação com as ondas ópticas, o que por si só é vantajoso para a miniaturização. Elementos magnônicos também podem ser integrados em tecnologias existentes.