Новини науки

Учені продемонстрували передачу спіна електрона фотонам. Цей квантовий процес може забезпечити зв’язок зі швидкістю світла на міжпланетних відстанях.

Дослідники з Університету Буффало використовували електричні імпульси для перетворення магнітної інформації в сигнал поляризованого світла. Вчені вважають, що відкриття зробить революцію в оптичних телекомунікаціях для передачі даних на великі відстані, зокрема між Землею і Марсом.

У спінтроніці, яка використовується в магнітних комп’ютерних жорстких дисках, інформація представлена спіном електрона або напрямком намагнічування. У феромагнетиках різниться кількість електронів, спіни яких орієнтовані або вздовж, або проти осі намагнічування. Результівна зміна опору є ключовим принципом пристроїв спінтроніки, магнітний стан яких зберігається невизначено довго.

 Але інформація про спін швидко втрачається, коли електрони залишають феромагнетик Це основне обмеження можна подолати, використовуючи світло, що володіє круговою поляризацією або спіральністю як додатковий носій інформації.

 Дослідники переключили намагніченість спінового інжектора за допомогою електричного імпульсу, використовуючи спін-орбітальний момент. Спін електрона швидко перетворюється на інформацію, що міститься у фотонах, які випускаються, що дає змогу плавно інтегрувати динаміку намагнічування з оптичними технологіями.

Електрично кероване перетворення досягається в електролюмінесценції світлодіодів. У майбутньому, завдяки впровадженню напівпровідникових лазерних діодів, так звані спін-лазери, це кодування інформації може прокласти шлях до швидкого зв’язку на міжпланетних відстанях, оскільки поляризація світла зберігається під час поширення сигналу в космосі.

Дослідники зазначають, що метод відповідає трьом найважливішим критеріям – робота при кімнатній температурі, відсутність необхідності в магнітному полі і можливість електричного управління. Детально принцип роботи технології описано в журналі Nature.