p Seja um smartphone, computador ou máquina de diálise - não há dispositivo eletrônico sem chips e seus componentes eletrônicos dentro. Os elementos individuais do circuito são, portanto, freqüentemente conectados usando as chamadas construções tridimensionais de ponte. Atualmente, físicos da Technische Universität Kaiserslautern (TUK) estão trabalhando em uma variação mais eficiente, onde quasipartículas específicas chamadas magnons em vez de elétrons estão sendo usadas. Eles mostraram pela primeira vez, em um modelo inicial, que o fluxo de corrente magnon é possível em um circuito magnon integrado, nesse caso, os componentes estão sendo conectados apenas bidimensionalmente. Essas investigações foram publicadas em Avanços da Ciência . p Uma revolução técnica veio quando o engenheiro americano Jack Kilby desenvolveu o circuito integrado na década de 1960. Inicialmente montado em uma calculadora de bolso. "Esses circuitos, então, preparam o terreno para os eletrônicos de consumo de hoje, "diz o professor associado Andrii Chumak.

p No estudo atual, o autor principal Qi Wang trabalhou em uma nova geração de circuitos. "A informação pode ser transportada na forma de momento angular intrínseco, "diz Chumak." Essas partículas quânticas são magnons. "

p Eles podem transportar significativamente mais informações quando comparados aos elétrons e requerem substancialmente menos energia, além de produzir menos calor desperdiçado. Isso os torna bastante interessantes, por exemplo, para computadores mais rápidos e eficientes, particularmente em aplicativos móveis.

p No estudo agora publicado, os cientistas descreveram pela primeira vez o circuito integrado magnon no qual as informações são transportadas por essas partículas. Nesse caso, condutores e cruzamentos de linha conectam os elementos de comutação individuais, como no caso de circuitos eletrônicos. Os pesquisadores desenvolveram tal junção para magnons em suas simulações. "Incluímos esse fenômeno em nossos cálculos, que já é bem conhecido na física, e será colocado em aplicação pela primeira vez em magnônica, "diz Qi Wang." Quando dois condutores magnon são colocados próximos um do outro, as ondas se comunicam até certo ponto umas com as outras. Isso significa que a energia das ondas será transferida de um condutor para o outro. "Isso tem sido usado em aplicações ópticas há algum tempo.

p A equipe liderada por Chumak aproveitou esse método para a fiação de elementos de circuito em um chip magnônico de uma maneira inovadora. Notavelmente, eles podem ser usados ​​para junções sem qualquer construção de ponte tridimensional. Isso é necessário na eletrônica clássica para garantir o fluxo de elétrons entre vários elementos. "Em nossos circuitos, usamos conexões bidimensionais em que os condutores magnon só precisam ser colocados perto o suficiente um do outro, "diz Qi Wang. Este ponto de conexão é conhecido como um acoplador direcional. Os pesquisadores pretendem agora fazer o layout do primeiro circuito magnônico com a ajuda deste modelo.

p Esses novos circuitos podem contribuir significativamente para a economia de material e, Portanto, custo. Além disso, o tamanho dos componentes simulados está dentro do regime nanométrico, que é comparável aos componentes eletrônicos modernos; Contudo, a densidade da informação usando magnons é significativamente maior.