Магнитные вихри могут служить антеннами для беспроводной передачи данных

Трехмерные магнитные вихри были открыты учеными из Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) вместе с коллегами из швейцарского Института Пауля Шеррера (Paul Scherrer Institute, PSI). Полученные результаты опубликованы в научном журнале Physical Review Letters. До этого эксперимента вихревые магнитные состояния наблюдались только в двух измерениях.

В отдельном нанодиске из магнитного материала все магниты выстраиваются в круг, образуя, так называемые, статичные магнитные вихри. По центру дисков, на оси вихря, магниты не могут удерживаться в круговых цепочках и разворачиваются вниз или вверх. При протекании постоянного тока ядро вихря начинает двигаться по кругу, излучая электромагнитные волны. Однако при росте скорости вращения система становится нестабильной и радиопередача прерывается. Магниты в ядре вихря выстраиваются в противоположном направлении, снова начинают вращаться и излучать новые волны — до тех пор, пока снова не разовьется неустойчивость. Таким образом, использовать такие вихри для непрерывной передачи до сих пор не представлялось возможным.

Используя технику электронно-лучевой литографии и редкоземельный металл родий, исследователи создали «сэндвич» из двух магнитных дисков (каждый толщиной всего 10 нм и диаметром 500 нм), разделенных тонким слоем немагнитного металла. В такой конструкции все магниты, окружающие промежуточный слой выстраивались в трехмерные вихри с одинаковой ориентацией. Подобный эффект наблюдался впервые в мире.

Как указывает один из авторов статьи Себастиан Винц (Sebastian Wintz), трехмерные магнитные вихри стабилизируют намагничивание в вихревом ядре. Он полагает, что магнитная поляризация внутри ядра будет сохраняться даже при частотах вращения, превышающих гигагерц. В таком диапазоне, например, работают сети Wi-Fi.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI