Rosjanie odkryli, jak stworzyć komputer „magnetyczny”

Rosyjscy i europejscy fizycy wyjaśnili, jak stworzyć specjalny „niemożliwy” materiał, który pozwoli na przesyłanie i przetwarzanie informacji nie przy użyciu elektronów, ale magnonów, czyli swego rodzaju „fali magnetycznej”.

O perspektywach jego wykorzystania można przeczytać w czasopiśmie „Advanced Science”.

„Nasze laboratorium zajmuje się układami kriogenicznymi. Stawiamy sobie za cel: zobaczyć, co można zrobić z układami magnonowymi w temperaturach kriogenicznych, zmuszając je do interakcji z nadprzewodnikami” - powiedział Igor Gołowczanski, pracownik naukowy z Moskiewskiego Instytutu Fizyczno-Technicznego.

W ostatnich dziesięcioleciach fizycy aktywnie badają właściwości kwantowe elektronów oraz atomów i próbują dostosować je do tworzenia urządzeń elektronicznych. W konwencjonalnej mikroelektronice nośnikiem informacji są zmiany w przepływie prądu. W elektronice spinowej lub spintronice brany jest pod uwagę również spin elektronu (moment pędu cząsteczki).

Dotychczas główną przeszkodą w tworzeniu takich urządzeń komputerowych jest to, że spin elektronów i innych naładowanych cząstek jest niezwykle trudny do kontrolowania i utrzymywania w stabilnym stanie przez długi czas, szczególnie w temperaturach dalekich od zera absolutnego.

Wszystkie te problemy można rozwiązać, znajdując sposób na przekształcenie sygnału magnetycznego na elektryczny i odwrotnie. Aktualnie jedynie taśmy wykonane z egzotycznych związków żelaza, tlenu i itru, metale ziem rzadkich, które posiadają niezwykłe właściwości magnetyczne w ekstremalnie niskich temperaturach, mogą poradzić sobie z tym zadaniem.

Gołowczanski i jego koledzy, których pracami kierował słynny rosyjski fizyk Aleksiej Ustinow, profesor z Narodowego Badawczego Uniwersytetu Technicznego „MISiS” i Instytutu Technologicznego Karlsruhe (KIT), uprościli to zadanie, obserwując, jak dwa zupełne przeciwieństwa oddziałują na siebie - materiały ferromagnetyczne i nadprzewodniki.

Jakie oczekiwania mają naukowcy wobec łazika marsjańskiego?https://t.co/0uNwcBCZb3 pic.twitter.com/NI8ZWO2a9G

— Sputnik Polska (@sputnik_polska) 20 августа 2019 г.

​

Naukowcy założyli, że w określonych warunkach można z nich zebrać sztuczny materiał, który będzie posiadał właściwości tak zwanych kryształów magnonu, rodzaju elementarnych komórek „magnetycznych” komputerów przyszłości.

„Tradycyjnie magnonika zakładała pracę w temperaturze pokojowej. Dlatego nie było mowy o żadnej hybrydyzacji z nadprzewodnikami, które jeszcze nie istnieją w takich warunkach. Ponadto, ferromagnetyzm jest tradycyjnie uważany za „silniejszy” niż nadprzewodnictwo i intuicyjnie nie można poddać go jej wpływowi” – podkreślił naukowiec.