САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 15 августа. /ТАСС/. Специалисты Физико-технического института (ФТИ) им. А. Ф. Иоффе Российской академии наук предложили способ использования вращения (спина) элементарных частиц для передачи информации в принципиально новых типах электроники. Для этого был разработан специальный волновод - аналог провода, который вместо заряда передает спиновые волны в заданном направлении и позволяет транслировать закодированную в них информацию, сообщил ТАСС младший научный сотрудник лаборатории физики ферроиков ФТИ Петр Геревенков.

"Одна из проблем, которая возникает при создании устройств на принципах спинтроники, это управление спиновыми волнами. Дело в том, что в случае подведения внешнего магнитного поля к магнитному материалу волны начинают распространяться во все стороны. А для передачи информации необходимо, чтобы это направление было строго задано и его можно было менять при необходимости. Мы провели численные эксперименты, которые показали возможность реализовать распространение спиновой волны только в одну сторону в простейшем электронном компоненте - в волноводе, если генерировать их с помощью особой методики", - рассказал Геревенков.

Спинтроника - новый раздел квантовой электроники, в центре которого - использование вместо привычных зарядов электронов, которые передаются по проводам во всех устройствах, другого свойства простейших частиц - их вращения или спина. Геревенков поясняет, что эти спины формируют в металлах спиновые волны, через которые в теории можно кодировать и передавать информацию по аналогии с электрическим током.

Устройства на базе классической электроники уже подходят к пределам своих мощностей, компактности и энергоэффективности. Поэтому разработка новых подходов к использованию свойств частиц поможет выйти на принципиально новый уровень в технике.

Спиновые волны трудно контролировать и использовать их для точной передачи сигнала в приборах. Ученые ФТИ им. А. Ф. Иоффе смогли подобрать необходимый магнитный материал и настроить лазерный импульс для активации спиновых волн, что позволяет сфокусировать их в одном направлении и четко передать из одной точки в другую с помощью предложенного волновода. Для создания компонентной базы важно, что используемые в волноводе материалы широко распространены - это железо и никель.

"В перспективе предложенный подход может использоваться в вычислительных устройствах на принципах спинтроники для передачи информации в компактных волноводах из широко распространенных материалов: железа и никеля", - отметил Геревенков. Исследование проводилось при поддержке гранта РНФ.