Исследователи из Физико-технического института (ФТИ) им. А. Ф. Иоффе впервые экспериментально доказали, что связанными парами спиновых волн — магнонов — можно управлять с помощью света. Как сообщили в Российском научном фонде, поддержавшем работу, это открывает прямой путь к созданию процессоров и памяти, в которых информация передаётся без джоулева нагрева.
Физики облучали кристалл трифторида марганца-рубидия мощным фемтосекундным лазером, возбуждая пары магнонов, и считывали их динамику вторым, зондирующим импульсом. Выяснилось, что сверхкороткая вспышка мгновенно перестраивает обменное взаимодействие между магнитными моментами соседних атомов, заставляя спины колебаться согласованно.
В отличие от электронов в кремниевых чипах, рассеивающих до трети энергии в тепло, эти волны колеблются на терагерцевых частотах практически без потерь.
Меняя поляризацию лазера и ориентацию образца, можно селективно задавать длину возбуждаемых магнонов. Это переводит технологию из лабораторной экзотики в разряд инженерных инструментов для пост-кремниевой электроники, где носителем информации служат не заряды, а спиновые возбуждения.