磁振子纳米纤维研究：为新兴技术及的构造开辟了道路

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#111723#磁体的磁性次序中的部分扰动会以波的情势在全部资料上传布，这些波称为自旋波，其相干的晶格中电子自旋构造群体激起的准粒子称为磁振子（英语：Magnon）。

对于磁振子的研讨，开展成为了纳米迷信中的一个新型的迷信范畴，称为磁振子学（英语：Magnonics）。
磁性供给了创立咱们当初所应用的功效强盛的盘算机的道路方式，然而在纳米级实现磁性盘算以供给功效更强盛、更节能的盘算机始终是一项艰难的挑衅。
当初，由德国凯撒斯劳滕产业大学，德国耶拿信达电子和维也纳大学构成的一个结合研讨团队在《纳米快报》上报导了他们应用应用磁振子来开辟新型盘算机的一项严重停顿，从而可能为新型盘算机开拓途径。
这类应用磁振子的新一代盘算机可能会更强盛，而且耗费更少的能量。为此，一个重要的先决前提是可能制作出所称的单模波导（single-mode waveguides），使迷信家可能应用基于波的进步信号处置计划。这须要将构造的尺寸缩小到纳米标准。如许的开辟将相称于翻开进入人脑功效的神经状态盘算体系的开辟之门。
但是，将磁振子技巧的范围缩小到纳米范围存在挑衅性。用于磁振子利用的十分存在远景的资料是钇铁石榴石（Yttrium Iron Garnet，简称：YIG）。钇铁石榴石从来是称为是一种高尚的磁性资料。磁振子在这类资料内的寿命是别的资料内的一百倍。
名目担任人、维也纳大学的Andrii Chumak教学说。 “假如您实验用它制作出渺小的构造，那末对于钇铁石榴石长短常庞杂且难以操纵。以是钇铁石榴石构造几十年来最小都存在毫米巨细。当初，研讨团队终究想法将尺寸下降到了50纳米，比从前要小大概10万倍。
德国凯撒斯劳滕产业大学的纳米构造核心开辟了一项特别的出产的钇铁石榴石胶片的新技巧。在钇铁石榴石的顶部制造了一层称为掩模的薄金属层，使大部份薄膜裸露在外。而后，试样被强力的氩离子流轰击，从而去除了钇铁石榴石未被维护的部份，而掩模上面的资料则坚持稳定。而后，去除金属掩膜，显露制品钇铁石榴石的50纳米的细条。
如图所示，左面板表现了50纳米的钇铁石榴石波导的显微照片。激起的自旋波沿条带传布。右边面板表现磁振纳米纤维波导的缩小部份，并将其巨细与现在风行的新冠病毒停止了比拟。

对于全部如许的技巧进程的胜利，相当主要的是，要找到合适掩模罩的资料，找出其厚度，并调剂数十种差别的参数，以保留钇铁石榴石的特征。 “经由几年的研讨，研讨团队终究找到了所要寻觅的铬和钛层组合的掩模层。
该钇铁石榴石构造的标准大概比人的头发的厚度小一千倍。胜利结构以后，迷信家们持续研讨磁振子的传布，以评价纳米级钇铁石榴石构造能否坚持了钇铁石榴石膜的优良资料机能。
研讨团队表现：咱们可能证实该构造化进程对这类资料的杰出机能发生很小的影响。” “另外，咱们可能通过试验证实，磁振子可能像之前实践上所猜测的那样，无效地在磁振通道中长间隔无效地承载信息。这些成果是磁导电路开展的主要里程碑，证实了基于磁振子纳米纤维的数据处置的个别可行性，为新型盘算机的结构开拓了途径。
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