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  • Nanoantenas magnónicas:informática de inspiración óptica con ondas de giro un paso más cerca

    Nanoantenas magnónicas basadas en texturas de espín estampadas. Crédito: Materiales avanzados (2020). DOI:10.1002 / adma.201906439

    Se publicó un artículo en la revista Materiales avanzados , y aparecerá en la portada del número del 5 de marzo, demostrando una nueva metodología para generar y manipular ondas de espín en materiales magnéticos nanoestructurados. Este trabajo abre el camino al desarrollo de nanoprocesadores para un procesamiento analógico de información extraordinariamente rápido y energéticamente eficiente.

    El descubrimiento fue el resultado de una colaboración entre el grupo de magnetismo en el Departamento de Física del Politecnico di Milano, compuesto por Edoardo Albisetti, Daniela Petti y Riccardo Bertacco, el grupo Elisa Riedo (Escuela de Ingeniería Tandon de la Universidad de Nueva York), Silvia Tacchi del Istituto Officina dei Materiali del Consejo Nacional de Investigación de Italia (CNR-IOM) en Perugia, el Departamento de Física y Geología de la Universidad de Perugia, y el PolLux Beamline en PSI (Villigen, Suiza).

    Girar ondas también conocido como "magnones", son análogos a las ondas electromagnéticas para el magnetismo, y propagarse en materiales como el hierro de una manera similar a la de las olas en el océano. En comparación con las ondas electromagnéticas, Los magnones se caracterizan por propiedades únicas que los hacen ideales para desarrollar sistemas de computación "analógicos" miniaturizados que serán mucho más eficientes que los sistemas digitales actualmente disponibles.

    Hasta ahora, modular las ondas de giro a voluntad era extremadamente complejo. El artículo publicado en Materiales avanzados presenta un nuevo tipo de emisores, llamadas "nanoantenas magnónicas", que permiten la generación de ondas de espín con forma y propagación controladas. Por ejemplo, es posible obtener frentes de onda radiales (como los que se generan al lanzar una piedra a un charco de agua), o frentes de onda planos (como las olas del océano en la playa), además de crear haces direccionales enfocados. El artículo también demuestra que, mediante el uso de múltiples nanoantenas simultáneamente, las cifras de interferencia se pueden generar "a pedido", que es una condición necesaria para el desarrollo de sistemas informáticos analógicos.

    Las nanoantenas se realizaron empleando la técnica TAM-SPL (desarrollada en el Politecnico di Milano en colaboración con el grupo del Prof. Riedo), lo que permite la manipulación de las propiedades magnéticas de los materiales a nanoescala. Específicamente, las nanoantenas consisten en minúsculas "ondulaciones" en la magnetización del material (llamadas "paredes de dominio" y "vórtices") que, cuando se pone en movimiento por un campo magnético oscilante, emiten ondas de giro. Dado que las propiedades de las ondas de giro están vinculadas al tipo y características peculiares de estas ondas, controlarlos con mucha precisión permitió modular las ondas emitidas como nunca antes.


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