新加坡工程师为基础的信息处理技术取得重大突破的自旋波

新加坡工程师为基础的信息处理技术取得重大突破的自旋波

传统的电子器件利用半导体电路,通过电荷传输信息。然而,这样的设备被推到了物理极限和技术面临着新的挑战来满足日益增长的需求的速度和进一步的小型化。基于自旋波的器件,利用磁性材料中电子自旋的集体激发作为信息的载体,具有更高的能量效率、更快和更高容量的存储设备,具有巨大的潜力。

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一个研究小组由来自新加坡国立大学工程学教授Adekunle Adeyeye研制的同频的多方向的自旋波信号同时传输的一种新的方法,而不需要任何外部磁场。

自旋波器件是目前半导体技术中最有希望的替代品之一,但自旋波信号的传播本质上是各向异性的,其性质在不同的方向上有差异,这就对此类器件的实际工业应用提出了挑战。

Adekunle Adeyeye教授领导的研究小组在新加坡国立大学&nbsp电气与计算机工程系;(NUS)工程学院,最近在自旋波信息处理技术取得重大突破。他的团队已经成功地开发了一种新的方法,用于在相同频率下同时在多个方向上传输自旋波信号,而不需要任何外部磁场。

使用一种新的结构,包括不同层的磁性材料产生自旋波信号,这种方法允许超低功耗操作,使其适合于设备集成以及在室温下高效节能的操作。

“在任意方向传播自旋波信号的能力是实际电路实现的关键要求。因此,本发明的意义深远,并对自旋波技术在工业上的应用提出了重大挑战。这将为基础的信息处理与这些设备实现非收费的方式,”Arabinda Haldar博士说,他是该研究的第一作者,原是一个在NUS部研究员。Haldar博士目前是一个助理教授的印度技术学院海得拉巴。

研究小组在2017年7月21日的《科学进步》上发表了他们的研究成果。这一发现建立在一个早期研究小组的基础上,该研究发表在《自然纳米技术》2016中,它开发了一种不需要任何外部磁场或电流就能传输和操纵自旋波信号的新装置。研究小组已经为这两项发明申请专利。

“总的来说,这些发现将使自旋波的按需控制,以及信息和磁电路的编程手法,从而使自旋波为基础的计算和数据的相干处理的实现,”Prof Adeyeye说。

前进中,团队正在探索利用新的磁性材料来实现相干长距离自旋波信号传输,从而进一步推动自旋波技术的应用。

该项目得到了新加坡竞争研究计划国家研究基金会的支持。

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