Ilustração do experimento. Crédito:Dreyer et al, Nature Communications (CC-BY-SA 4.0)
Campos magnéticos alternados fortes podem ser usados para gerar um novo tipo de onda de spin que antes era apenas prevista teoricamente. Isso foi alcançado pela primeira vez por uma equipe de físicos da Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU). Eles relatam seu trabalho em
Nature Communications e fornecer as primeiras imagens microscópicas dessas ondas de spin.
A ideia básica da spintrônica é usar uma propriedade especial dos elétrons – spin – para várias aplicações eletrônicas, como dados e tecnologia da informação. O spin é o momento angular intrínseco dos elétrons que produz um momento magnético. Acoplar esses momentos magnéticos cria o magnetismo que poderia ser usado no processamento de informações. Quando esses momentos magnéticos acoplados são excitados localmente por um pulso de campo magnético, essa dinâmica pode se espalhar como ondas por todo o material. Estes são referidos como ondas de spin ou magnons.
Um tipo especial dessas ondas está no centro do trabalho dos físicos de Halle. Normalmente, a excitação não linear dos magnons produz números inteiros da frequência de saída – 1.000 megahertz se tornam 2.000 ou 3.000, por exemplo.
"Até agora, foi previsto apenas teoricamente que processos não lineares podem gerar ondas de spin em múltiplos de meio inteiro mais altos da frequência de excitação", explica o professor Georg Woltersdorf, do Instituto de Física da MLU. A equipe agora conseguiu mostrar experimentalmente quais condições são necessárias para gerar essas ondas e controlar sua fase. Fase é o estado de oscilação de uma onda em um determinado ponto e tempo. "Somos os primeiros a confirmar essas excitações em experimentos e até conseguimos mapeá-las", diz Woltersdorf.
Segundo o físico, as ondas podem ser geradas em dois estados de fase estáveis, o que significa que essa descoberta pode potencialmente ser usada em aplicações de processamento de dados, já que computadores, por exemplo, também usam um sistema binário.
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