Суббота, 3.06.2023
  • О проекте
No Result
View All Result
RefNews
  • В мире
  • В России
  • Наука
  • Церковь
  • Культура
  • Мнения
  • В мире
  • В России
  • Наука
  • Церковь
  • Культура
  • Мнения
RefNews
No Result
View All Result

Российские физики представили новую концепцию спин-волнового логического элемента

by Редактор
21.03.2023
in В России, Наука, О главном
1 min read
Российские физики представили новую концепцию спин-волнового логического элемента

Физики из Московского физико-технического института (МФТИ) и Российского квантового центра разработали логический элемент, основанный на взаимодействии спиновых волн, которые возбуждались лазерными импульсами. Представленный подход существенно отличается как от классических транзисторов и диодов, так и от существующих спин-волновых логических устройств под управлением микрополосковых антенн, сообщили во вторник в Отделе координации поисковых исследований МФТИ.


Эффективная обработка информации и передача данных очень важны для современного общества. При этом постоянно возрастающий объем информации приводит к значительным затратам на энергопотребление. Разработчики рассматривают разные способы решения этой проблемы. Одним из физических явлений, которое может быть использовано как основа для создания новых логических устройств, являются коллективные спиновые возбуждения — гармонические колебания ориентаций спинов, распространяющиеся внутри магнитных материалов. Спин-волновые логические устройства уже существуют. Есть транзисторы, затворы, диоды и различные логические элементы. Все они управляются с применением микрополосковых антенн, которые возбуждают спиновые волны при помощи микроволнового поля. Однако подобные решения сегодня существенно ограничены в плане возбуждения высокочастотных спиновых волн и миниатюризации самих устройств.


«Представленный элемент существенно отличается как от транзисторов в классических полупроводниковых компьютерах, так и от неоптических спин-волновых элементов, хотя и выполняет те же функции — совершает логические операции», — приводятся в сообщении слова руководителя лаборатории физики магнитных гетероструктур и спинтроники для энергосберегающих информационных технологий МФТИ Александра Чернова.


Ученый отметил, что для создания быстрого, миниатюрного и экономичного компьютера нужно решить ряд проблем. В частности, проблему энергопотребления. современные полупроводниковые компьютеры работают на ГГц-частоте, из-за электрических токов компьютеры сильно нагреваются и потребляют много энергии.
«Потенциальной альтернативой могли бы стать высокочастотные спиновые волны, но у спин-волновых устройств на основе микрополосковых антенн проблемы с их возбуждением из-за разности импедансов (сопротивлений). В нашей работе мы используем оптическое возбуждение, которое лишено этой проблемы. Мы демонстрируем первый сверхбыстрый оптомагнонный логический элемент — с ударением на «опто», — пояснил Чернов.

Новый логический элемент

Главной целью работы ученых Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ и РКЦ было создание логического элемента на основе интерференции спиновых волн. Для этого ученые взяли оптически прозрачный магнитный материал — пленку железо-иттриевого граната, в которой возбуждали спиновые волны сверхбыстрыми фемтосекундными лазерными импульсами. Они позволяют возбуждать спиновые волны без нагрева и потери дополнительной энергии в желаемой точке на образце.
Оказалось, что, управляя поляризацией излучения и изменяя условия для интерференции, можно добиться работы логических элементов, где входной информацией служат параметры лазерных импульсов (поляризация), а выходной — амплитуда спиновой волны в заданной точке пространства.


Также удалось построить успешную модель для описания эксперимента, которая подтвердила полученные результаты и позволила определить подходы для создания других типов логических элементов на основе спиновых волн.
Разработанный логический элемент получился полностью оптическим и динамическим. В нем можно менять входные параметры, такие как форма и количество пучков, что позволяет создавать различные типы логических устройств в одном месте, в то время как микрополосковые антенны размещаются на поверхности и их уже невозможно сдвинуть.
«По всем известному закону Мура (эмпириическое наблюдение, согласно которому численность транзисторов, размещаемых на кристалле интегральной схемы, умножается каждые 24 месяца в два раза).уже довольно скоро полупроводниковая технология достигнет своего предела. Развитие оптомагнонной логики может сделать ее основной альтернативой для обработки и передачи информации», — отмечается в сообщении.

Previous Post

На три года продлен в России срок действия водительских прав, которые надо было менять в 2022-203 года – МВД

Next Post

НАИКС будет оператором III Международного строительного чемпионата 2023 года в России

Related Posts

ИТ-инфраструктура Фонда «Сколково» восстановлена после хакерской атаки

ИТ-инфраструктура Фонда «Сколково» восстановлена после хакерской атаки

31.05.2023

Работоспособность основных информационных систем и ключевых цифровых сервисов инновационного фонда «Сколково» восстановлена. Продолжается настройка и оптимизация блоков, подвергшихся атаке. Правоохранительные...

Фотолента: Гордость отечественной науки — ученые, победившие полиомиелит

Фотолента: Гордость отечественной науки — ученые, победившие полиомиелит

29.05.2023

Михаил Петрович Чумаков (1909–1993 гг.) за работой. Российский ученый-вирусолог, внесший вклад в борьбу с клещевым энцефалитом, полиомиелитом и множеством других...

Кислородная терапия улучшает работу сердца носителей постковидного синдрома — ученые

Кислородная терапия улучшает работу сердца носителей постковидного синдрома — ученые

16.05.2023

Израильские медики обнаружили в ходе клинических испытаний, что гипербарическая кислородная терапия заметным образом улучшает работу сердца носителей постковидного синдрома, в...

Ученые России обладают опытом разработки вакцин против филовирусов, к которым относится вирус Марбург – Центр им. Чумакова

Ученые России обладают опытом разработки вакцин против филовирусов, к которым относится вирус Марбург – Центр им. Чумакова

05.04.2023

Российские ученые обладают необходимым опытом в разработке вакцин против заболеваний, вызываемых семейством филовирусов, к которым относится и вирус Марбург, о...

Искусственный интеллект «прочитал» и проанализировал трилогию «Властелин Колец» Толкина

Искусственный интеллект «прочитал» и проанализировал трилогию «Властелин Колец» Толкина

05.04.2023

Российские ученые под руководством старшего научного сотрудника Института искусственного интеллекта AIRI (Москва) Ильи Макарова приспособили уже существующие нейросетевые алгоритмы для...

Российская компания проведет генетические исследования для сохранения Игнатьевской пещеры

Российская компания проведет генетические исследования для сохранения Игнатьевской пещеры

05.04.2023

Генетические исследования для сохранения памятника археологии мирового значения - Игнатьевской пещеры - проведет российская компания BioSpark группы "ТехноСпарк". Цель исследования...

Load More
Next Post
НАИКС будет оператором III Международного строительного чемпионата 2023 года в России

НАИКС будет оператором III Международного строительного чемпионата 2023 года в России

Российская компания проведет генетические исследования для сохранения Игнатьевской пещеры

Российская компания проведет генетические исследования для сохранения Игнатьевской пещеры

Top Stories

ИТ-инфраструктура Фонда «Сколково» восстановлена после хакерской атаки

ИТ-инфраструктура Фонда «Сколково» восстановлена после хакерской атаки

31.05.2023
Фотолента: Гордость отечественной науки — ученые, победившие полиомиелит

Фотолента: Гордость отечественной науки — ученые, победившие полиомиелит

29.05.2023
Кислородная терапия улучшает работу сердца носителей постковидного синдрома — ученые

Кислородная терапия улучшает работу сердца носителей постковидного синдрома — ученые

16.05.2023
мх

©️ Ref news, сетевое издание Ref news (перевод названия на государственный язык Российской Федерации: Реф ньюс)
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Cвидетельство о регистрации ЭЛ № ФС 77 — 66760, от 22.08.2016
Адрес редакции: 155516, г. Москва, ул. Прохладная, д. 18. Телефон: +74953459440, e-mail russunion@mail.ru. Главный редактор — К.В. Бендас.

No Result
View All Result
  • В мире
  • В России
  • Наука
  • Церковь
  • Культура
  • Мнения

© 2019