DRESDEN / LONDON (IT BOLTWISE) – Wissenschaftler haben eine neue Möglichkeit entdeckt, Floquet-Zustände in Magnetwirbeln zu erzeugen, die ohne externe Anregung auskommen. Diese Entdeckung könnte den Weg für Universaladapter ebnen, die elektronische und Quantenbauteile effizient miteinander verbinden.
Die Entdeckung neuer Schwingungszustände in Magnetwirbeln könnte die Art und Weise, wie wir elektronische und Quantenbauteile miteinander verbinden, revolutionieren. Forscher des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf haben gezeigt, dass sogenannte Floquet-Zustände in winzigen Magnetwirbeln entstehen können, ohne dass eine externe Anregung erforderlich ist. Diese Zustände, die normalerweise durch energieintensive Laserimpulse erzeugt werden, könnten mit minimalem Energieaufwand realisiert werden.
Floquet-Zustände, benannt nach dem französischen Mathematiker Gaston Floquet, treten auf, wenn physikalische Systeme regelmäßig angestoßen werden. Diese periodische Anregung führt zu zusätzlichen Schwingungen und speziellen elektronischen Zuständen, die im Ruhezustand nicht existieren. Bisher war die Erzeugung solcher Zustände mit hohem Energieaufwand verbunden, doch die neue Methode nutzt schwache magnetische Wellen, um diese Zustände zu erzeugen.
Die Forscher experimentierten mit mikroskopisch kleinen Magnetscheiben aus Nickel und Eisen, in denen sich kleine magnetische Wirbel bilden können. Diese Wirbel, in denen sich die Spins der Atome kreisförmig anordnen, können durch einen kleinen Impuls von außen in Schwingung versetzt werden. Diese Schwingungen, auch als Magnonen bekannt, tragen Informationen durch den Magneten, ohne dass Ladung fließt, was sie für die Forschung an neuartigen Computertechnologien interessant macht.
Die Entdeckung, dass Floquet-Zustände in Magnetwirbeln ohne externe Anregung entstehen können, eröffnet neue Möglichkeiten für die Verknüpfung von Elektronik, Spintronik und Quantenbauteilen. Die Forscher planen, das Prinzip auf andere magnetische Strukturen zu testen und die Entwicklung neuer Computertechnologien voranzutreiben. Diese Fortschritte könnten langfristig dazu beitragen, die Welt der Elektronik, der Spintronik und der Quanteninformationstechnologie besser miteinander zu verbinden.
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