無論是智能手機，筆記本電腦還是大型機：信息的傳輸，處理和存儲當前都基于一類材料，就像大約60年前的計算機科學一樣。但是，一類新型的磁性材料可以將信息技術(shù)提升到一個新的水平。反鐵磁絕緣體的計算速度比傳統(tǒng)電子設備快一千倍，而熱量卻少得多。組件可以更緊密地組裝在一起，邏輯模塊因此可以變得更小，由于電流組件的熱量增加，到目前為止，邏輯模塊受到了限制。

室溫下的信息傳遞

迄今為止，問題在于反鐵磁絕緣體中的信息傳遞僅在低溫下有效。但是，誰愿意將智能手機放在冰箱中才能使用呢?約翰內(nèi)斯·古騰堡大學美因茨(JGU)的物理學家現(xiàn)已與CNRS / Thales實驗室，CEA格勒諾布爾和法國國家高場實驗室的實驗人員以及量子自旋電子學中心的理論人員一起消除了這一缺點(QuSpin)，挪威科技大學。JGU科學家安德魯·羅斯(Andrew Ross)說：“我們能夠在室溫下在標準反鐵磁絕緣體中傳輸和處理信息，并且能夠進行足夠長的距離，從而能夠進行信息處理。” 研究人員使用的氧化鐵(α-的Fe 2O 3)，鐵的主要成分，作為反鐵磁絕緣體，因為氧化鐵廣泛存在且易于制造。

磁絕緣子中的信息傳遞是通過激發(fā)稱為磁振子的磁階來實現(xiàn)的。它們以波浪的形式通過磁性材料移動，類似于在石頭被扔進池塘后，波浪在池塘的水面中移動的方式。以前，人們認為這些波必須具有圓極化，以便有效地傳輸信息。在氧化鐵中，這種圓極化僅在低溫下發(fā)生。但是，即使在室溫下，國際研究團隊也能夠在極長的距離內(nèi)傳播磁振子。但是那是怎么工作的呢?

“我們意識到，在具有單一平面的反鐵磁體中，兩個線性極化的磁振子可以重疊并遷移在一起。它們相互補充，形成近似圓形的極化，”巴黎CNRS / Thales聯(lián)合實驗室研究員Romain Lebrun博士解釋說。以前在美因茨工作過的人 “在室溫下使用氧化鐵的可能性使其成為開發(fā)基于反鐵磁絕緣體的超快速自旋電子器件的理想場所。”

極低的衰減可實現(xiàn)節(jié)能傳輸

信息傳輸過程中的一個重要問題是，在磁性材料中移動時，信息丟失的速度有多快。這可以通過磁阻尼的值進行定量記錄。“該氧化鐵檢查具有曾經(jīng)被報道在最低磁衰減的一個磁性材料JGU物理研究所的MathiasKläui教授解釋說：“我們預計，強磁場技術(shù)將顯示其他反鐵磁材料的衰減也類似，這對于新一代自旋電子器件的開發(fā)至關(guān)重要。我們正在與挪威QuSpin的同事進行長期合作，以追求如此低功率的磁性技術(shù)，我很高興看到這項合作產(chǎn)生了另一項令人振奮的工作。”

這項研究最近發(fā)表在《自然通訊》上。