Ingrid Fadelli , Phys.org

Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmişdir , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriSintetik antiferromaqnit, iki rəqs rejimi (optik və akustik rejimlər) və iki rejimin qeyri-xətti maqnonun birləşməsi (üç maqnonun qarışığı) Rabi kimi parçalanma ilə nəticələnən sxematik təsvir. Mavi oxlar maqnitləşmə vektorlarını (m1,2), qırmızı oxlar isə onların xalis vektorlarını təmsil edir. Kredit A. Sud et al.

Sintetik antiferromaqnitlər qeyri-maqnit ayırıcı ilə ayrılmış, əks düzülmüş maqnit momentləri olan alternativ ferromaqnit təbəqələrdən ibarət diqqətlə hazırlanmış maqnit materiallarıdır. Bu materiallar radio tezliyi (RF) cərəyanları kimi xarici qüvvələrə cavab olaraq maqnit anlarının davranışında sürətli dəyişikliklərlə xarakterizə olunan maraqlı maqnitləşmə nümunələrini göstərə bilər.

Sintetik antiferromaqnitlərdə hər bir təbəqənin maqnitləşməsi xarici qüvvə tərəfindən pozulduqda, onun maqnit momentləri “presesiyaya” və ya başqa sözlə, öz tarazlıq istiqaməti ətrafında fırlanmağa başlayır. Keçmiş tədqiqatlar sintetik antiferromaqnitlərdə maqnit momentlərinin necə keçməsinə təsir edən iki əsas kollektiv spin salınım rejimini müəyyən etmişdir.

Birincisi, ferromaqnit təbəqələrinin eyni istiqamətdə və fazada sinxron fırlanması ilə xarakterizə olunan akustik rejimdir. İkincisi, ferromaqnit təbəqələrinin əks istiqamətlərdə fırlandığı optik rejimdir (yəni, bir təbəqənin maqnitləşməsi yuxarı, digəri isə aşağı).

Tohoku Universitetinin və digər institutların tədqiqatçıları bu yaxınlarda sintetik antiferromaqnitlərdə akustik və optik rejimlər arasında qarşılıqlı əlaqəni daha da araşdırmaq üçün bir araşdırma apardılar. Onların Physical Review Letters jurnalında dərc olunmuş məqaləsi , maqnon kimi tanınan üç kvazirəcik arasında qeyri-xətti qarşılıqlı təsirlərdən yaranan iki rejim arasında enerji mübadiləsinə işarə edən Rabi kimi parçalanma kimi tanınan fenomenin müşahidəsini bildirir.

“Bu iş iki fərqli tədqiqat istiqamətinin yaxınlaşması nəticəsində yaranıb” deyə məqalənin baş müəllifi Şigemi Mizukami Phys.org-a bildirib. “Dr. Aakanksha Sud əvvəllər qırıq simmetriya altında elektrik üsullarından istifadə edərək sintetik antiferromaqnitlərdə xətti rejim birləşməsinə görə Rabiyə bənzər parçalanmanı tədqiq etmişdi.

“Paralel olaraq, mən və həmkarlarım tam optik üsullardan istifadə edərək oxşar sistemlərdə xətti və qeyri-xətti dinamikanı araşdırdıq. Bu, bizim üçün əsas sual yaratdı: simmetriyanı pozmadan güclü qeyri-xətti birləşmə yarana bilərmi?”

Bu tədqiqat sualına cavab vermək üçün komanda elektrik həyəcanlandırma üsullarını qeyri-xətti dinamika ilə birləşdirən bir təcrübə həyata keçirdi. Müşahidələrini daha yaxşı başa düşmək üçün nəzəri fizik Dr. K. Yamamoto ilə əməkdaşlıq etdilər və o, müşahidə etdikləri aydın Rabiyə bənzər parçalanmanın simmetriyanı pozmadan üç magnonlu qarşılıqlı təsirlərdən meydana gəldiyini təsdiqləməyə kömək etdi .

“Biz qeyri-xətti rejimdə maqnitləşmə dinamikasını həyəcanlandırmağa imkan verən RF rektifikasiyası adlı elektrik texnikasından istifadə etdik” dedi Mizukami. “İki antiferromaqnitlə birləşdirilmiş ferromaqnit təbəqədən ibarət sintetik antiferromaqnitlərə RF cərəyanını tətbiq etməklə, biz maqnit rezonansları yaratdıq və onların yaratdığı gərginlik siqnalını izlədik.”

Təcrübənin bir hissəsi olaraq, tədqiqatçılar onun maqnit təbəqələrində salınımlara səbəb olan RF cərəyanından istifadə edərək sintetik antiferromaqniti həyəcanlandırdılar. Tətbiq etdikləri RF, optik rejimin rezonans tezliyinin yarısına bərabər hərəkət tezliyinə malik idi, çünki bu, akustik və optik rejimlər arasında qeyri-xətti qarşılıqlı əlaqəni təmin etdi.

Bu xüsusi şərtlərdə onlar akustik rejimin spektral zirvəsinin ikiyə bölündüyünü, bu fenomeni Rabi kimi parçalanma adlandırdılar. Bu fenomen akustik və optik rejimlər arasında əlaqəyə işarə edir.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .

“Əsas tapıntımız ondan ibarətdir ki, qeyri-xətti maqnon birləşməsinə görə Rabi kimi parçalanma simmetriyanın pozulmasına əsaslanmadan simmetrik sistemdə baş verə bilər” dedi Mizukami. “Bu, yalnız daxili qeyri-xəttilərin maqnon rejimlərini hibridləşdirə biləcəyini ortaya qoydu. Bu nəticələr qatılaşdırılmış maddə sistemlərində və elektriklə tənzimlənən magnon əsaslı tətbiqlərdə qeyri-xətti dinamikanın daha geniş başa düşülməsinə töhfə vermək üçün yeni imkanlar açır .”

Bu son tədqiqatın nəticələri sintetik antiferromaqnitlərdə və digər maqnit materiallarında qeyri-xətti qarşılıqlı təsirləri və çox rejimli birləşməni tədqiq etmək məqsədi daşıyan əlavə tədqiqatlara yol aça bilər . Gələcəkdə onlar yeni tənzimlənən maqnit və spintronik cihazların inkişafına da töhfə verə bilərlər.

“Biz indi qeyri-xətti birləşmənin yalnız bu işdə nümayiş etdirilən daimi maqnetik rezonanslara deyil, yayılan magnonlara necə təsir etdiyini, daha çox başa düşmək və maqnonlara əsaslanan potensial tətbiqləri nəzərə almaq üçün nəzərdən keçiririk” dedi Mizukami.

“Biz material dizaynı və nanofabrikasiya vasitəsilə maqnonun yayılmasına nəzarət etmək, qeyri-xətti magnon dinamikası əsasında spintronik və neyromorfik hesablamalar üçün miqyaslana bilən, aşağı güclü platformalar yaratmaq üçün yeni cihaz arxitekturalarını inkişaf etdirməyi planlaşdırırıq” dedi Sud.

Müəllifimiz İnqrid Fadelli tərəfindən sizin üçün yazılmış , Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmiş və Endryu Zinin tərəfindən yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu hesabat sizin üçün əhəmiyyət kəsb edirsə, lütfən, ianə (xüsusilə aylıq) nəzərdən keçirin. Siz təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Ətraflı məlumat: Sintetik antiferromaqnitdə elektriklə idarə olunan qeyri-xətti maqnon-maqnon birləşmə. Fiziki İcmal Məktubları (2025). DOI: 10.1103/sc6y-rxbg .

Jurnal məlumatı: Fiziki baxış məktubları 

© 2025 Science X Network