信息处理的革命：自旋波导的新方法！

信息处理的革命：自旋波导的新方法！

来自明斯特大学和海德堡大学的团队开发了一种生产自旋波导的突破性方法。在物理学家 Rudolf Bratschitsch 教授博士的指导下，该项目旨在为日益增长的人工智能硬件需求找到节能解决方案。能源需求的动态增长是一项重大挑战，应通过创新技术来克服。该团队依靠使用自旋波进行信息处理，这种波以其较低的能量需求而闻名，并为数据处理提供了有前景的方法。

最新的开发成果包括迄今为止创建的最大的自旋波导网络，由令人印象深刻的 198 个交叉点组成。这些自旋波的特性，例如波长和反射，可以精确控制，这可能代表着研究的重大进展。自旋波是通过对以钇铁石榴石 (YIG) 作为主要材料的磁性材料施加交流电而产生的。这种材料由于其低衰减而特别适合，并且能够实现有效的数据传输。

钇铁石榴石的技术优势

YIG 已成为新存储和信息技术开发的关键组成部分。哈勒维滕贝格马丁路德大学的物理学家开发了一种将 YIG 转移到多种材料的工艺。这可能会彻底改变更快、更节能的数据存储和信息处理组件的生产。此前，YIG 的生产仅限于特定基材，但新方法允许制造桥状结构，然后可以将其转移到其他材料上。

这项研究结果发表在《Angewandte Physik Briefe》杂志上，表明即使在低温下也能取得良好的结果，这对于量子磁子学的应用非常重要。将 YIG 板粘合到硅（电子学中最常见的半导体之一）的可能性也为自旋波与电波或机械振动耦合的混合器件开辟了新的视野。

磁振子自旋电子学的未来

磁学作为一个科学领域越来越关注通过自旋波传输和处理信息。术语“磁振子”描述了与单个自旋翻转相关的自旋波的量子。磁振子自旋电子学研究调查了如何开发基于磁振子的数据总线和处理元件以有效处理模拟和数字信息。

YIG不仅是一种优异的磁绝缘体，而且是节能技术的关键，因为它能够实现自旋信息的无焦耳能量传输和处理。这一领域的发展预示着一种新的信息处理形式，可以在未来显着减少能源消耗。

该团队在明斯特和海德堡的成功，加上马丁路德大学哈勒维滕贝格的创新方法，标志着材料科学和信息处理领域的范式转变。这些进步可以为下一代人工智能硬件奠定基础，该硬件不仅功能强大，而且可持续。

该研究由德国研究基金会资助，作为 1459“智能物质”合作研究中心的一部分。构成这些发展基础的研究发表在著名期刊《自然材料》上。这凸显了自旋波深入研究和应用的重大进展和潜力。