Cercetătorii creează particule magnetice ciudate cu ajutorul luminii laser care ar putea revoluționa computerele cuantice
#Postat de Antoniu Lovin on mai 2, 2022
Cercetătorii de la Universitatea Lund din Suedia au descoperit o nouă modalitate de a crea particule magnetice de dimensiuni nanometrice folosind impulsuri de lumină laser ultrarapide. Revelația ar putea deschide calea pentru componente tehnice noi și mai eficiente din punct de vedere energetic și ar putea deveni utile în computerele cuantice ale viitorului. Skyrmionii magnetici sunt uneori descriși ca vârtejuri magnetice. Spre deosebire de stările feromagnetice – care apar la magneții convenționali, cum ar fi busolele și magneții de frigider – starea skyrmionului este destul de ciudată: orientarea magnetizării nu indică în aceeași direcție peste tot în material, ci este descrisă cel mai bine ca un fel de vârtej.
Skyrmionii sunt de mare interes atât pentru cercetarea de bază, cât și pentru industrie, deoarece pot fi utilizați pentru a produce memorii mai compacte pentru computer. Cu toate acestea, este mai ușor de spus decât de făcut. Folosirea skyrmionilor în scopuri tehnice necesită modalități eficiente de scriere, ștergere și manipulare a particulelor la scară scurtă de timp și cu o mare precizie spațială. Într-un nou studiu, cercetătorii Claudio Verdozzi de la Universitatea Lund și Emil Viñas Boström și Angel Rubio de la Institutul Max Planck pentru Structura și Dinamica Materiei din Hamburg au găsit o nouă abordare.
„În studiul nostru, am arătat teoretic cum este posibil să îndeplinim una dintre aceste cerințe, adică cum să creăm skyrmioni magnetici pe scale de timp ultra-scurte folosind impulsuri de lumină laser”, spune Claudio Verdozzi, cercetător în fizică la Universitatea Lund. Echipa de cercetare a identificat un mecanism microscopic care explică un protocol experimental care s-a dovedit a fi util în crearea unor skyrmioni ciudați. Folosind impulsuri laser femtosecunde – impulsuri de lumină care durează o milioneme dintr-o miliardime de secundă – cercetătorii au arătat că este posibil să se creeze skyrmioni ultra-rapid. „Rezultatele noastre sunt de mare relevanță pentru a crea componente tehnice mai eficiente din punct de vedere energetic. Studiul nostru arată că lumina poate fi folosită pentru a manipula excitațiile magnetice localizate pe scale de timp foarte scurte”, spune Claudio Verdozzi. Există o serie de aplicații la care poate duce noua descoperire, inclusiv tehnologia cuantică – un domeniu în care proprietățile mecanice cuantice sunt folosite pentru a rezolva calcule extrem de avansate pe care computerele tradiționale nu le pot gestiona. Se crede, de asemenea, că excitațiile magnetice, cum ar fi skyrmionii și așa-numitele unde de spin, pot contribui la reducerea consumului de energie în componentele tehnologice și, astfel, pot ajuta la atingerea obiectivelor climatice viitoare. Sursa: scitechdaily.com