IT之家 10 月 28 日消息，量子物理學(xué)家首次證明，在超導(dǎo)環(huán)境下有可能控制和操縱芯片上的自旋波（spin waves），為磁體和超導(dǎo)體之間相互作用提供了新見解。
這項(xiàng)技術(shù)未來如果可以商用，可以在節(jié)能信息技術(shù)或量子計(jì)算機(jī)中，替代現(xiàn)有的連接部件，進(jìn)一步提高電子產(chǎn)品性能。
IT之家注：自旋波是序磁性 (鐵磁、亞鐵磁、反鐵磁) 體中相互作用的自旋體系由于各種激發(fā)作用引起的集體運(yùn)動。
在量子力學(xué)中，自旋（英語：Spin）是粒子所具有的內(nèi)稟性質(zhì)，其運(yùn)算規(guī)則類似于經(jīng)典力學(xué)的角動量，并因此產(chǎn)生一個(gè)磁場。
這項(xiàng)突破性研究發(fā)表在《科學(xué)》期刊上。
理論預(yù)測金屬電極可以控制自旋波，但物理學(xué)家到目前為止在實(shí)驗(yàn)中幾乎沒有看到這種效應(yīng)。量子納米科學(xué)系副教授 Toeno van der Sar 表示：
我們研究團(tuán)隊(duì)的突破在于，我們證明，如果使用超導(dǎo)電極，我們確實(shí)可以正確控制自旋波。
它的工作原理如下：自旋波產(chǎn)生磁場，進(jìn)而在超導(dǎo)體中產(chǎn)生超電流。該超電流充當(dāng)自旋波的鏡子：超導(dǎo)電極將磁場反射回自旋波。超導(dǎo)鏡會導(dǎo)致自旋波上下移動得更慢，這使得波更容易控制。
研究者 Michael Borst 表示：
當(dāng)自旋波通過超導(dǎo)電極時(shí)，它們的波長完全改變了！通過稍微改變電極的溫度，我們可以非常準(zhǔn)確地調(diào)整變化的幅度。
der Sar 表示：
我們從被稱為地球上最好的磁鐵的釔鐵石榴石 (YIG) 薄磁性層開始。在其頂部，我們放置了一個(gè)超導(dǎo)電極和另一個(gè)電極來感應(yīng)自旋波。通過冷卻到 -268 度，我們讓電極進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)。
隨著溫度變冷，自旋波變得越來越慢。這為我們提供了操縱自旋波的獨(dú)特方法；我們可以偏轉(zhuǎn)它們，反射它們，使它們共振等等。但它也給了我們對超導(dǎo)體特性的巨大新見解。
IT之家在此附上參考地址：M. Borst, P. H. Vree, A. Lowther, A. Teepe, S. Kurdi, I. Bertelli, B. G. Simon, Y. M. Blanter, T. van der Sar. Observation and control of hybrid spin-wave–Meissner-current transport modes. Science, 2023; 382 (6669): 430 DOI: 10.1126/science.adj7576
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