Los osciladores de par de giro (STO) son dispositivos a nanoescala que generan microondas utilizando cambios en la dirección del campo magnético, pero los producidos por cualquier dispositivo individual son demasiado débiles para aplicaciones prácticas. Los físicos han intentado — y, hasta la fecha, falló constantemente:para producir campos de microondas fiables mediante el acoplamiento de grandes conjuntos. Michael Zaks de la Universidad Humboldt de Berlín y Arkady Pikovsky de la Universidad de Potsdam en Alemania ahora han demostrado por qué la conexión de estos dispositivos en serie no puede tener éxito. y, al mismo tiempo, sugirió otros caminos para explorar. Su trabajo fue publicado recientemente en La Revista Física Europea B .
La física detrás de las oscilaciones de par de giro es la misma que detrás de la unidad de disco duro de la computadora en la que es muy probable que esté leyendo este texto. Es un efecto mecánico cuántico conocido como 'magnetorresistencia gigante', en el que el cambio del campo magnético externo alrededor de una pila de capas de metales ferromagnéticos y no magnéticos alternados da lugar a cambios sustanciales en la resistencia eléctrica.
Si la fuerza eléctrica producida es lo suficientemente fuerte y las capas magnéticas pueden girar libremente, se produce una oscilación magnética y se generan microondas; este es el efecto STO. Sin embargo, solo las oscilaciones sincronizadas de grandes conjuntos de osciladores pueden producir microondas que sean lo suficientemente potentes para ser útiles. El trabajo de Zaks y Pikovsky ilustra por qué ha resultado tan difícil sincronizarlos.
Para hacerlo los físicos simularon el movimiento de un conjunto de STO acoplados en serie utilizando las ecuaciones de dinámica no lineal. Su análisis reveló que los conjuntos eran siempre demasiado inestables para que las oscilaciones fueran coherentes. En particular, encontraron que las fluctuaciones aleatorias de la corriente eléctrica que afectan a todos los osciladores simultáneamente, el llamado 'ruido común', no estabilizan las oscilaciones, como algunos habían predicho. En lugar de, en algunos casos, fluctuaciones suficientemente fuertes fueron capaces de suprimir las oscilaciones por completo.
Zaks y Pikovsky han denominado a este fenómeno recién descubierto "muerte por oscilación inducida por ruido". Armados con nuevos conocimientos teóricos sobre este sistema, ahora están investigando otros métodos para acoplar estas máquinas a nanoescala para producir microondas robustas a escala macro.
