Naukowcy z Instytutu Fizyki PAN w Warszawie pod kierownictwem dr Eweliny Milińskiej wraz z grupą prof. Andrzeja Maziewskiego z Uniwersytetu w Białymstoku i prof. Macieja Krawczyka z Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu pracują nad nowatorskim wykorzystaniem fal spinowych do przesyłu danych. Projekt jest odpowiedzią na rosnącą wraz z postępem technologicznym potrzebę coraz szybszych i wydajniejszych nośników informacji.
Fale spinowe charakteryzują się tym, że to są fale krótkie, działają w częstotliwości giga- oraz teraherców, co w przyszłości może umożliwić projektowanie urządzeń zminiaturyzowanych, w których będzie można prowadzić operacje w czasie krótszym od nanosekundy. Pozwoli to urządzeniom pracować szybciej i wydajniej.
– Do tej pory elektronika bazuje na ładunku elektronów, które przemieszczają się w materiale. W naszym projekcie badamy możliwości wykorzystania kwantowej właściwości elektronu spinu, będącej jego momentem magnetycznym. Te własności są odpowiedzialne za właściwości magnetyczne materiału. Natomiast, kierunek namagnesowania materiału może być intencjonalnie zaburzony, a następnie zaburzenie to może rozchodzić się przez materiał w postaci fali spinowej. Poprzez wpływanie na częstotliwość czy amplitudę fali możliwym jest wykorzystanie tych parametrów do zapisu informacji – opisuje dr Ewelina Milińska, kierownik projektu. Niewątpliwą zaletą tak jest także wyeliminowanie problemu ciepła generowanego podczas pracy urządzenia. – Nie ma transportu ładunku, w związku z tym nie dochodzi do grzania – opisuje naukowiec.
Aby móc manipulować parametrami fal spinowych naukowcy pracują nad stworze-niem kryształu magnonicznego, czyli materiału o przestrzennie, periodycznie zmieniających się właściwościach magnetycznych. Zadaniem naukowców jest wybranie najbardziej obiecującego układu, dającego perspektywę najlepszych wyników. Poszukiwania optymalnego materiału do kontrolowania fali spinowej mogą w przyszłości zrewolucjonizować rynek technologii informacyjno-komunikacyjnych.
Projekt pn.: „Modyfikacje właściwości ultracienkich, wielowarstwowych struktur magnetycznych – działania w kierunku stworzenia kryształów magnonicznych” realizowany jest w ramach programu FNP „Powroty”. Za jego realizację dr Ewelina Milińska otrzymała nominację do Polskiej Nagrody Inteligentnego Rozwoju 2019 w kategorii „Naukowiec przyszłości”.
Jadwiga Pasiut
