امواج ترکیبی اسپین-صوت؛ گامی نو به سوی فناوری 6G انعطافپذیر
امواج ترکیبی اسپین-صوت؛ گامی نو به سوی فناوری 6G انعطافپذیر
گروهی از پژوهشگران دانشگاه فنی راینلاند-فالتس موفق به کشف پدیدهای جدید در فیزیک امواج شدند: جفتشدن قوی امواج صوتی و اسپینی در مادهای مغناطیسی به نام گرنت آهن ایتریوم.
به گزارش نیوزلن و به نقل از Interesting Engineering، این کشف، که در قالب مطالعهای تازه منتشر شده، راه را برای توسعه فیلترهای فرکانسی هوشمند در شبکههای 6G هموار میکند.
گفتنی است، فیلترهای صوتی فرکانسی امروزه در گوشیهای هوشمند برای جداسازی سیگنالهای موبایل، وایفای و جیپیاس استفاده میشوند.
اما پژوهشگران تحت رهبری پروفسور ماتیاس وایلر نشان دادند که امواج صوتی مینیاتوری میتوانند با امواج اسپینی در داخل گرنت آهن ایتریوم جفت شوند و امواج ترکیبی در محدوده گیگاهرتز ایجاد کنند.
این دستاورد، امکان طراحی فیلترهای قابل تنظیم را فراهم میآورد که برای استانداردهای نوظهور 6G ضروری هستند.
بر این اساس، امواج صوتی نه تنها در هوا، بلکه در ماده نیز منتشر میشوند و باعث نوسان اتمهای شبکه میگردند. الکترونهای این اتمها دارای اسپین کوانتومی هستند که به نوسان واکنش نشان میدهند.
در مواد مغناطیسی مانند گرنت آهن ایتریوم، این تعامل میتواند منجر به تولید امواج اسپینی شود. پژوهشگران با استفاده از یک تشدیدکننده صوتی نانوساختار، مشاهده کردند که این سیستم، تحریکات ترکیبی جدیدی به نام مگنون-پولارون تولید میکند.
کوین کونستله، نویسنده اول این پژوهش، توضیح میدهد: «ما شاهد تشکیل یک امواج دوگانه بودیم که نه موج صوتی محض است و نه موج اسپینی؛ بلکه ترکیبی جدانشدنی از هر دو.» این امواج ترکیبی بهطور دورهای بین حالتهای صوتی و اسپینی نوسان میکنند.
گفتنی است نرخ این نوسان، که فرکانس رابی نامیده میشود، در این مطالعه از تمام نرخهای اتلاف در سیستم پیشی گرفت و نشاندهنده جفتشدگی قوی بود.
