Uma equipe de físicos da Alemanha, Rússia, A Ucrânia e o Reino Unido encontraram uma nova maneira de observar magnon-polarons usando uma estrutura magnética nanopadronizada iluminada com pulsos de laser curtos. Em seu artigo publicado na revista Revisão Física B , o grupo descreve a extensão de pesquisas anteriores envolvendo magnon-polarons para desenvolver um método melhor para observar magnon polarons.

Magnons são ondas de spin quantizadas que transportam informações, mas porque são difíceis de manipular, não houve aplicações práticas. Polarons são quasipartículas usadas por pesquisadores para estudar as interações entre átomos e elétrons em materiais sólidos. Tanto magnons quanto polarons são objeto de esforços de pesquisa com o objetivo de empacotar mais informações em espaços menores (para computadores, smartphones, etc.) Algumas dessas pesquisas envolveram o uso de fônons (deformações em rede) para excitar magnons. Em tal trabalho, a energia é transferida em apenas uma direção. Em um trabalho mais recente, pesquisadores produziram interações mútuas que resultam na formação de magnon-polarons, quasipartículas híbridas que não são mais fônons ou magnons.

Dispositivos capazes de trabalhar com magnon-polarons permaneceram indefinidos até o ano passado, quando uma equipe do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley usou um nanoímã para observar um polarão magnon. Acredita-se que esta seja uma etapa necessária para a criação de um dispositivo que possa utilizá-los. Neste novo esforço, os pesquisadores desenvolveram esse esforço desenvolvendo um aparato mais sofisticado que lhes permitiu visualizar um magnon-polaron por um período de tempo mais longo e com mais detalhes.

O novo aparelho foi feito primeiro entalhando ranhuras em um filme fino feito de Galfenol. As ranhuras na superfície do filme serviram como um meio para impactar a distribuição espacial de fônons e magnons. A equipe então usou uma sonda de bomba para observar magnons e fônons enquanto interagiam durante a formação de magnon-polarons. Uma sonda de pulso secundária foi então aplicada como um meio de medir a refletividade. A etapa final foi a aplicação de um campo magnético para ajustar a frequência do modo do magnon. Além de permitir aos pesquisadores a oportunidade de observar a formação de magnon-polarons, o aparelho permitiu que eles sintonizassem os híbridos à medida que eram formados para criar uma hibridização mais forte entre eles.

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