연구원들은 놀랍도록 간단한 물질로 초단파를 생성합니다

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마루 - 알지만

.토성의 반지에있는 미니 달의 새로운 클로즈업

2019 년 3 월 28 일 천문학 자들은 오랫동안 토성의 고리와 위성이 일종의 충돌에 의해 형성되었다고 믿어 왔습니다.

천문학 자들은 오랫동안 토성의 고리와 위성이 일종의 충돌에 의해 형성되었다고 믿어 왔습니다. 토성의 고리 사이에 자리 잡고있는 NASA의 카시니 (Cassini) 우주선이 지난 2017 년에 희미했던 미니 위성의 모음입니다. 목요일에 처음으로, 천문학 자들과 과학자들은 미국 저널 사이언스 (Science) 지 에서 달에 관한 그들의 발견을 상술하고있다 . Pan, Daphnis, Atlas, Pandora 및 Epimetheus는 직경이 각각 8 ~ 116 킬로미터 (5 ~ 72 마일)입니다. 그들은 둥글거나 비행 접시 모양이거나 감자 모양입니다. 그들은 행성의 고리를 분리하는 틈에 끼어 있습니다. 카시니는 토성 근처에서 13 년을 보냈다. 작년 마지막 날에는 반지 사이에 끼어 들었고, 발사 후 20 년이 지난 2017 년 9 월 13 일에 어둡게 될 때까지 지구로 데이터를 보냈다. 카시니 (Cassini)의 발견에 관한 약 4,000 종의 과학 기사 가 출판되었으며, 지식의 우물도 거의 건조하지 않습니다. 캘리포니아의 우주 비행사 제트 추진 연구소 (Jet Propulsion Laboratory)의 행성 천문학자인 보니 버티 (Bonnie Buratti)는 AFP와의 인터뷰에서 "이 물질에 대해 적어도 10 년 이상 일하고 싶다. 카시니의 도구로 수집 된 데이터는 여전히 평가 중입니다. 목요일 발표 된 연구 결과는 아직 발표되지 않은 단 한 번의 미리보기 일뿐입니다.

학점 : 과학 (2019). 10.1126 / science.aat2349

그러나이 연구는 토성의 고리와 위성 이 어떤 종류의 충돌의 결과로 부서진 동일한 천체 로부터 유래한다는 지배적 인 이론을 강화합니다 . "가장 큰 파편들은이 고리 위성의 핵심이되었다."라고 33 년 동안 NASA의 베테랑 인 Buratti는 설명했다. "그리고 무슨 일이 있었는지 달이 반지에서 입자를 계속 축적했다는 것입니다. 이것은 우리가 가까이서 보았던 것 입니다. 즉, 달 위에 고리 물질이 축적 된 것입니다 ." 이것은 달 뒤에 남겨진 틈을 설명 할 것입니다. 버티 (Buratti)에 따르면 미국, 영국 독일, 이탈리아의 3 명 이상의 공동 저자들이이 연구에 참여했다. "모든 것이 융통성 있고, 과학은 불일치로 인해 움직입니다."라고 그녀는 말했다. 천문학자를 g아 먹는 질문은 반지가 얼마나 오래되었는지를 파악하는 것입니다. 카시니 (Cassini) 자료에 근거한 1 월에 발표 된 한 연구는 비교적 어리다 - 1 억 년에서 10 억 년 사이의 어딘가에 있다고 결론 지었다. 그러나 다른 모델과 방법은 다른 대답을 제시합니다. Buratti는 "과학은 절대로 절단되지 않고 말라 버렸습니다.

추가 정보 : 이미지 : 토성과 춘분 더 많은 정보 : BJ Buratti el al., "토성의 반지 달 Pan, Daphnis, Atlas, Pandora, Epimetheus의 Cassini 파리 비, Science (2019). science.sciencemag.org/lookup/ ... 1126 / science.aat2349 저널 참조 : 과학

https://phys.org/news/2019-03-close-ups-mini-moons-saturn.html

.합성 반 강자성체에서 chiral exchange drag와 chirality oscillations 연구

Ingrid Fadelli, Phys.org 기능의 2019 년 3 월 28 일 합성 반 강자성체에서 chiral exchange drag와 chirality oscillations 연구 신용 : Yang, Garg & Parkin.

준 입자 (quasiparticle)는 입자처럼 행동하고 따라서 하나의 것으로 간주 될 수있는 외란 또는 여기 (예 : 스핀 파, 거품 등)입니다. 준 입자 간의 장거리 상호 작용은 응축 물질 물리에서 많은 시스템의 기본 특성에 영향을 미치는 '저항'을 야기 할 수 있습니다. 이 항력은 일반적으로 그들의 수송 특성에 강하게 영향을주는 준 입자 사이의 선형 운동량 교환을 포함한다. IBM과 맥스 플랑크 연구소 (Max Planck Institute)의 연구원은 합성 반 강자성체에서이 항력과 키랄성 진동을 조사하는 연구를 수행했다. Nature Physics 에 최근 게재 된 논문에서 두 개의 전류 구동 자벽 벽 사이에 각운동량을 교환하는 새로운 유형의 항력을 정의했습니다. "최근 몇 년 동안 나는 스핀 전류와 인터페이스에서 Dzyaloshinskii-Moriya 상호 작용에 의해 키랄성이 설정된 키랄 자기 도메인 벽과의 상호 작용에 대해 연구했다" 고이 연구를 수행 한 IBM 연구원은 Phys.org 에 말했다 . 양과 그의 동료는 2013 년에 키랄 도메인 벽이 상대 궤도 - 궤도 상호 작용 유도 스핀 전류 (스핀 궤도 토크라고 함)에 의해 효율적으로 움직일 수 있음을 보여주었습니다 . 같은시기 에 MIT의 한 연구진에 의해이 관찰이보고 되었다. 몇 년 후 Yang과 그의 동료들은 결합 된 키랄 도메인 벽이 반 강자 성적으로 결합되었을 때 강력한 교환 결합 토크로 인해 전류로 훨씬 더 높은 속도 (~ 1km / s)로 움직일 수 있다는 것을 관찰 했다. Yang은 이러한 관찰을 더 잘 이해하는 데 도움이되는 모델을 개발했으며 또한 교환 커플 링 토크라는 새로운 강력한 토크를 발견했습니다. Yang 교수는 "내 모델의 데이터를 맞추는 동안, 높은 비대칭 성을 보이는 적용된 종 방향 필드 커브와 도메인 벽 속도의 특정 매개 변수 공간에서 이상한 변칙 단계를 발견했습니다. "교환 결합이 상대적으로 약할 때 커플 링 된 도메인 벽이 음의 필드에서 극적으로 느려지는 것을 관찰했습니다. 예를 들어, 커플 링 도메인 속도는 단지 -50 mT 필드의 적용으로 500 m / s에서 0으로 붕괴하는 것으로 나타났습니다 . " Yang은 그의 연구에서 관측 된 속도의 극적인 감소가 결합 된 자벽의 변위의 진동에 기인한다는 것을 발견했다. 가장 흥미롭게도, 그는 도메인 벽 변위와 동 기적으로 상관되는 방식으로 도메인 벽 자화가 진동 / 세속화됨을 알게되었습니다. "흥미로운 소설 단계를 관찰하기 위해 우리는 약 결합 된 합성 반 강자성 (SAF) 필름으로 형성된 장치를 준비함으로써 새로운 실험을 시작했다. SAF에서 Ruthenium 스페이서를 샌드위치하는 더 얇은 코발트 층을 성장 시켜서 달성 할 수 있었다. Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida (RKKY) 상호 작용은 루테늄 스페이서 층을 가로 지르는 코발트 층간의 교환 커플 링을 유도한다. RKKY 상호 작용의 강도와 신호는 루테늄 층의 두께에 민감하게 의존합니다. RKKY 상호 작용은 특정 루테늄 층의 두께를 고려할 때 인터페이스에만 민감하기 때문에 하나의 단일 층 아래에서 코발트 층을 얇게하여 교환 결합 강도를 더 조정할 수 있습니다. "우리의 실험에서 우리는 운 좋게도 즉각적으로 매우 비대칭 인 벽 벽 속도 - 세로 필드 곡선과 내 모델에 의해 예측 된 도메인 벽 속도의 극적인 붕괴를 재연 해 보았습니다. 나는 그 당시 매우 흥분했습니다."양은 말했다. "그러나 이상한 위상의 물리적 메커니즘을 완전히 이해하는 데는 1 년 이상이 걸렸습니다." 이전의 관찰 결과를 더 잘 이해하기 위해 Yang은 오랜 시간 동안 자신의 모델을 조사하고 여러 가지 방식으로 운동 방정식을 다시 작성했습니다. 그는 마침내 그가 관찰 한 이상한 역동적 인 위상이 키랄 교환 드래그 (CED)라고 불리는 항력과 관련이 있음을 발견했습니다. "전류가 두 개의 결합 된 하위 레이어로 흐를 때 각 도메인 벽의 환경이 동일하지 않기 때문에 서로 다른 스핀 궤도 토르크가 키랄 도메인 벽에 작용합니다. "따라서 하나의 키랄 도메인 벽이 다른 도메인보다 빠르게 움직이지만, 서로의 위치가 서로 밀접하게 연결되어 있기 때문에 더 빠른 도메인 벽은 더 느린 도메인 벽을"끌어 "이동합니다. 즉, 연결된 도메인 벽은 중간 속도로 이동합니다. 그들의 평균 자속에 의해 가중 된 평균 속도입니다. "

IBM의 See-Hun Yang.

이 과정은 Yang이 관찰 한 이상한 위상을 즉각 일으키지 않는다. 왜냐하면이 단계에서 결합 된 자벽은 여전히 안정되고 합리적인 속도로 움직이기 때문이다. 그러나, 드래그가 증가하고 문턱 값을 초과함에 따라, 키랄 도메인 벽의 구조는 불안정해진다. 그의 연구에서 Yang은 또한 적용된 길이 방향 필드가 드래그 강도를 조정하는 데 사용할 수있는 손잡이 역할을한다는 것을 발견했습니다. "이 불안정한 벽면 구조는 이상한 역동적 인 단계에 해당하며 나는 키랄 교환 드래그 이상이라고 불렀다"고 양은 말했다. "이 단계에서 더 느린 키랄 도메인 벽 세차의 자화, 즉 키랄성이 진동한다는 것을 배웠습니다. 본질적으로이 키랄 교환 드래그 변칙 위상에서 큰 드래그의 운동 에너지는 각운동량의 다른 내부 DOF로 변환됩니다. 즉, 벽면 자화의 방위각 회전 (azimuthal rotation)이 일어나 도메인 벽의 평균 변위가 급격히 떨어지게된다. 그는 자신의 모델을 개발하는 동안 준 (quasi-domain) 벽과 복합 도메인이라는 두 가지 새로운 개념을 도입했습니다. 준 도메인 벽은 SAF 와이어의 서브 레이어에 구속 된 가상의 도메인 벽입니다. 즉, 위치가 서로 분리되어 독립적으로 움직이는 것처럼 보입니다. 그들의 자화는 교환 커플 링 상호 작용으로 입혀지며, 따라서 준 - 도메인 벽은 준 - 입자와 유사하다. 반면에 복합 도메인 벽은 위치 잠긴 준 도메인 벽으로 구성된 실제 결합 된 도메인 벽에 해당합니다. Yang 씨는 "처음이 개념들을 기술했을 때, 나는 나의 연구 결과가 얼마나 중요한지, 광범위한 물리학 분야에 어떤 영향을 미치는지 알지 못했다. "얼마 후, 여행 할 때"끌기 "의 중요한 물리적 의미에 대한 두 가지 통찰력이 생겼습니다. 첫 번째는 내가 열차에서 쿨롱 드래그에 대한 리뷰 기사를 읽었을 때 일어났습니다." 그는 CED와 Coulomb 드래그가 많은 유사점을 공유하지만 상당한 차이가 있다는 것을 발견했다. 예를 들어, Coulomb 드래그와는 달리, CED에서 키랄성이 중요한 역할을하며, 결합 된 키랄 도메인 벽의 위치는 서로 연결되어 있고, 키랄 도메인 벽은 또 다른 내부 DOF를 가지고 있습니다. Yang 교수는 "방학 동안 호텔 방의 양자 필드 이론 교과서에서 Dirac 방정식에 관한 장을 읽을 때 두 번째 통찰력을 얻었다"고 말했다. "당시 CED와 Dirac 페르미온 사이의 놀라운 유사점에 흥미가있었습니다. 예를 들어, 결합 된 도메인 벽의 키랄성은 CED의 정상 상태에서 일정합니다. 이것은 Weyl 방정식으로 설명 할 수있는 질량이없는 Dirac ferimons와 유사합니다. 이 경우, 키랄성은 좋은 양자 수와 상수이다. 한편, 디락 페르미온이 방대 해짐에 따라, 키랄성은 더 이상 키랄성이 질량에 선형 적으로 비례하는 진동 주파수로 진동하는 고유 상태가 아니다. 유사하게, Yang과 그의 동료들이 수행 한 새로운 연구는 이전의 연구와 관찰을 기반으로합니다. 이 연구에서 그들은 자기 위치를 발견 할 수 있도록 전류 구동 키랄 자벽을 측정하기 위해 광 자기 Kerr 현미경을 사용했습니다. 그들은 전류 펄스를 적용하기 전에 약 결합 SAF 필름으로 패턴 화 된 커의 이미지를 사용했습니다. "몇 나노초의 긴 펄스 시퀀스를 와이어에 적용한 후에 다른 커 이미지가 찍혔습니다."양은 설명했다. "도메인 벽 속도는 현재 펄스 길이로 나눈 도메인 벽 변위 거리로부터 계산할 수 있습니다." 연구자들은 전자석이 장착 된 Kerr 현미경을 사용했습니다. 이것은 위에서 설명한 절차 동안 평면 내 및 면외 자장을 적용 할 수있게 해줍니다. Yang과 그의 동료들은 각운동량 전달 토크와 관련된 결합 된 키랄 자구 벽 으로부터 유도 된 새로운 형태의 항력 CED를 성공적으로 정의했다 . 또한,이 항력의 강도는 도메인 벽의 키랄 성을 활용하여 조정할 수 있음을 관찰했습니다. 마지막으로, 연구자들은 마찰력이 임계 값을 초과 할 때 발생하는 위에서 설명한 CED 이상 단계 인 새로운 도메인 벽 동적 단계를 관찰했습니다. 흥미롭게도 CED와 CED는 모두 Coulomb 드래그와 같은 응축 물질 물리의 다른 드래그 현상과 고 에너지 물리학의 Dirac 페르미온과 현저한 유사성을 나타냅니다. "우리는 흥미 진진한 분야의 출현을 목격하고있다. 키랄 스핀 트로닉스 (chiral spintronics)는 자기 및 응집 물질 물리계 공동체에서 엄청난 관심을 모으고있는 키랄성 (chirality)에 대한 스핀 트로닉스 (spintronics)의 결합이다. "CED와 CED 변종은 키랄 스핀 트로닉스의 탁월한 사례이자 중요한 공헌이라고 생각합니다. 현재 키랄 페리 자석 및 반 강자성과 같은 다른 키랄 시스템과 움직이는 스핀과의 상호 작용을 계획 중입니다." 더 자세히 살펴보기 : 초전도체가 키랄 한 상태 : 새로운 형태의 초전도 접합 자세한 정보 : Satoru Emori 외. 키랄 강자성 도메인 벽의 전류 구동 동역학, Nature Materials (2013). DOI : 10.1038 / nmat3675 류광수 외 자성 벽에서의 키랄 스핀 토크, Nature Nanotechnology (2013). DOI : 10.1038 / nnano.2013.102 See-Hun Yang 외. 합성 반 강자성체에서의 키랄 교환 항력 및 키라 리티 진동, Nature Physics (2019). DOI : 10.1038 / s41567-019-0438-3 See-Hun Yang 외. 합성 반 강자성체에서 교환 결합 토크에 의해 구동되는 최대 750 ms-1의 도메인 벽 속도, Nature Nanotechnology (2015). DOI : 10.1038 / nnano.2014.324 저널 참조 : 자연 나노 기술 자연 물리학 자연 재료

https://phys.org/news/2019-03-chiral-exchange-chirality-oscillations-synthetic.html#nRlv

.새로운 도구는 RNA 시퀀싱을 사용하여 세포 및 조직 기능의 풍부한지도를 차트로 표시합니다

2019 년 3 월 28 일, MIT와 하버드의 광범위한 연구소 , Slide-seq (색이 다른 세포 유형을 나타냄)로 프로파일 된 마우스 해마 9 입방 밀리미터의 3 차원 재구성 Credit : Macosko / Chen labs

MIT와 하버드의 Broad Institute에서 과학자들이 개발 한 새로운 기술은 조직의 세포 조직에 대한 전례없는 시각을 제공합니다. Slide-seq로 알려진이 방법은 유전자 시퀀싱을 사용하여 조직의 세밀한 3 차원지도를 그리며 어떤 세포 유형이 존재하는지뿐만 아니라 어디에 위치하고 있는지, 무엇을하고 있는지를 보여줍니다. 이 전문 영상 장비를 필요로하지 않기 때문에,이 기술은 조직의 세포 구조를보고, 또는 특정 위치를 관찰 할 생물학, 유전학, 의학의 다양한 분야에서 과학자들에 의해 이용 될 수있다 유전자가 A의 활성 조직 , 기관, 또는 심지어 전체 유기체. 이러한 플랫폼은 조직의 세포 구조, 다른 조직의 유전자가 담당하는 역할 및 조직에 대한 상해 또는 기타 섭동의 영향을 비교할 수없는 시각을 제공하여 이전에는 불가능했던 풍부한 조직지도를 제공합니다. Slide-seq 방법은 하버드의 정신과 조교수 인 Broad Associate 회원 Evan Macosko와 Broad의 Schmidt 연구원 인 Fei Chen의 실험실에서 개발되었습니다. 작품은 과학에 온라인으로 표시됩니다 . 19 세기에, 신경 생물 학자 인 Santiago Ramón y Cajal은 뇌가 개별 세포들로 구성되어 있음을 증명하는 인간 조직의 그의 상세한 도면으로 과학 세계를 흥분 시켰습니다. 20 세기 중반에 항체가 개발 됨으로써 연구자들은 세포와 조직에서 한 번에 몇 개씩 단백질을 들여다 볼 수있었습니다. 최근 RNA sequencing은 과학자들이 어떤 세포 유형 이 조직에 존재하는지, 어떤 유전자가 게놈을 통해 켜지는지를 밝혀 낼 수 는 있지만 그 세포가 정확히 어디에 위치해 있는지는 밝혀지지 않았다. Slide-seq는이 기술 발전의 최신 진보로 볼 수 있습니다. 기술은 독특한 DNA 바코드로 덮인 미세 입자 또는 "구슬"로 포장 된 고무 코팅 유리 슬라이드 또는 "퍽 (puck)"으로 시작합니다. Broad 팀은 각각의 바코드를 시퀀싱하여 나중에 사용자가 시퀀싱 읽기가 어디에서 시작되었는지 결정할 수있는 데이터를 생성합니다. "이것은 GPS의 셀룰러 형태와 같습니다."라고 Macosko 연구소의 공동 저자이자 대학원생 인 Robert Stickels가 말했습니다. "우리는이 기술을 개발할 때 공동 작업자가 쉽게 사용할 수 있도록하기 위해 모든 이미징 및 어레이 생성을 사전에 수행하고 최종 사용자에게 어레이를 제공하여 현미경에 대한 전문 지식이 필요하지 않도록했습니다. " Broad가 제공 한 배열로 몇 시간 동안 연구원은 신선한 냉동 조직 조각을 비드 표면에 옮기고 조직을 용해시켜 mRNA 전사 물을 바코드 된 비드에 결합시킨 채로 남겨 둘 수 있습니다. 바코드 된 RNA 라이브러리는 상업적 장치로 시퀀싱됩니다. Broad 팀에서 개발하고 최종 사용자에게 제공되는 소프트웨어 는 표준 현미경 이미지보다 더 풍부한 정보 로 세포 유형 또는 유전자 발현 의 고해상도지도를 생성하도록 플로팅 할 수있는 각 시퀀싱 읽기에 위치를 지정합니다 . 이 도구의 기능을 입증하기 위해 Slide-seq을 사용하여 마우스 두뇌에서 소뇌와 해마의 세포 유형을 현지화하여 1 셀 두께의 세포층을 비롯한 세부 구조를 강조 표시했습니다. 마우스 소뇌 조각에 Slide-seq을 적용한 연구팀은 전통적인 단일 세포 시퀀싱을 사용하여 식별 할 수 없었던 공간적으로 정의 된 부분 모집단을 나타내는 패턴을 조직 전체에 걸쳐 유전자 활동 변이의 띠를 발견했다. 팀은 또한 Slide-seq이 외상성 뇌 손상의 마우스 모델에서 특정 세포 유형의 반응을 모니터링하기 위해 섭동의 효과를 테스트하는 데 유용 할 수 있음을 보여주었습니다. 개별 유전자의 발현을 보여주기 위해 데이터를 필터링함으로써 부상을 입은 후에도 오랜 시간 동안 심지어 근접성을 기반으로 뉴런에서 활성화 된 일부 유전자를 발견했다. 연구진은 일련의 조직 절편을 쌓아 올리면 마우스 해마를 애니메이션으로 3 차원 재구성하여 3 차원 조직 구성과 세포 기능을 나타낼 수 있다는 것을 보여 주었다.이 해마는 다양한 세포 유형이나 개별 유전자의 발현을 표시 할 수있다. "단일 세포 RNA 시퀀싱은 샘플에 어떤 종류의 세포가 있는지 알려주는데 정말 좋습니다."첸 연구소의 연구원 인 Samuel Rodriques와 Broad Associate 회원 인 Ed Boyden의 MIT 대학원생은 말했다. . "그러나 Slide-seq은 세포 가 조직에있는 곳을 알려줌으로써 완전히 다른 차원을 추가하는 근본적으로 새로운 도구입니다 . 우리는 여러 분야의 공동 연구자들과 협력하여 과학적으로 새로운 질문을 던지게되어 기쁘게 생각합니다." 추가 연구자 : 단일 세포에서 유전자 활성 측정 자세한 정보 : "Slide-seq : 높은 공간 분해능으로 게놈 전반의 발현을 측정 할 수있는 확장 가능한 기술" Science (2019). science.sciencemag.org/lookup/ ... 1126 / science.aaw1219 , www.biorxiv.org/content/10.1101/563395v1 저널 참조 : 과학 :에 의해 제공 MIT와 하버드 대학의 브로드 연구소

https://phys.org/news/2019-03-tool-rna-sequencing-rich-cellular.html#nRlv

.연구원들은 놀랍도록 간단한 물질로 초단파를 생성합니다

2019 년 3 월 28 일 독일 헬름홀츠 협회 큰 파도를 만들지 않자. 니켈 철층을 통과하는 초단파 (적색). 레이어의 중심을 향한 자기 방향 (파란색 화살표)은 일종의 매듭에서 위아래로만 흔들리는 반면 다른 부분의 동작은 반대 방향의 자기 회전 감각으로 원형으로 유지됩니다. 크레딧 : HZDR / Juniks

컴퓨터를 더 빠르게 만들고 스마트 폰을보다 효율적으로 만들 수있는 가능성 때문에 스핀 트로닉스는 전자 제품의 미래를위한 유망한 개념으로 간주됩니다. MPI-IS (Max Planck Institute for Intelligent Systems)와 HZDR (Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf) 연구팀은 이전에 생각했던 것보다 훨씬 쉽고 효율적으로 소위 스핀파를 성공적으로 생성했습니다 가능한. 연구자들은 Journal of Physical Review Letters에 결과를 발표했습니다 . 현대의 컴퓨터 칩은 전기 요금을 전제로합니다. 각 처리 이벤트는 전자 전류가 전자 부품에 흐르게합니다. 이 전자들은 저항을 만나 원치 않는 열을 발생시킵니다. 칩의 구조가 작을수록 열을 방출하기가 더 어려워집니다. 이 충전 기반 아키텍처는 부분적으로 프로세서의 클록 속도가 수년간 큰 증가를 보지 못한 이유이기도합니다. 칩 성능과 속도의 꾸준한 발전 곡선은 이제 평평 해졌습니다. "기존 개념은 한계에 다다 랐습니다."라고 HZDR의 Ion Beam Physics and Materials Research 연구소의 Sebastian Wintz 박사는 설명합니다. "이것이 우리가 새로운 전략 인 스핀파를 연구하는 이유 입니다." 이 접근법은 더 이상 전하를 이동시키는 것을 포함하지 않지만 전자의 고유 각운동량 ( spin)를 자성 재료로 함유한다. 전자 자체는 정지 상태로 유지되며 스핀 만 변합니다. 이웃하는 전자의 스핀이 서로를 감지하기 때문에 한 스핀의 변화가 이웃 전자로 이동할 수 있습니다. 결과는 웨이브와 같은 스핀파와 같은 물질을 통과하는 자기 신호입니다. 스핀 전원을 사용하는 구성 요소의 장점은 열을 거의 생성하지 않기 때문에 에너지 사용량이 크게 줄어들 수 있으며 스마트 폰과 같은 모바일 장치에 큰 관심을 끕니다. 또한, 스핀 파동이 예를 들어 이동 통신과 같은 유사한 전자기 신호보다 훨씬 더 짧은 파장을 가지기 때문에, 특정 용도에 대해 부품을 더욱 소형화하는 것이 가능할 수있다. 이것은 오늘날 우리가 할 수있는 것보다 더 많은 회로를 칩에 집어 넣을 수 있음을 의미합니다. 자석 소용돌이가있는 스핀파 교반 우리가이 모든 것을하기 전에 먼저 더 많은 근본적인 연구가 필요합니다. 예를 들어, 우리는 효율적으로 스핀파를 생성하는 방법을 알아야합니다. 전문가들은 얇은 자성 층에 마이크로 미터 크기의 금속 스트립을 부착하여 잠시 동안이 작업을 해오 고 있습니다. 이 스트립을 통해 흐르는 교류는 매우 작은 공간으로 제한되는 자기장을 생성합니다. 이 필드는 자기 층에서 스핀파를 여기시킨다. 그러나이 방법은 단점을 가지고있다 : 생성 된 스핀파의 파장을 금속 스트립의 너비보다 작게 만드는 것은 나노 미터 크기의 구조를 가진 고집적 부품의 개발에 불리하다. 그러나 대안이 있습니다 : 원형 디스크로 성형 된 자성 재료 는 코어가 약 10 나노 미터를 넘지 않는 자기 소용돌이의 형성을 불러 일으 킵니다. 그러면 자기장 이이 소용돌이 코어를 진동시켜 레이어의 스핀파를 트리거 할 수 있습니다. Wintz는 "예전에는이를 수행하기 위해 상대적으로 복잡한 다층 재료가 필요했습니다. "이제 우리는 매우 단순한 재료로 소용돌이 코어의 스핀파를 전송할 수있었습니다." 그들은 두께가 약 100 나노 미터 인 제조가 용이 한 니켈 철 합금 층을 사용합니다. 예기치 않게 짧은 파장 놀랍게도 생성 된 스핀파의 파장은 80 나노 미터에 불과합니다. "전문가 커뮤니티는 우리가 이처럼 단순한 자료로이 작업을 수행 한 것에 대해 놀랐습니다."라고 Georg Dieterle 박사는 말합니다. MPI-IS에서의 논문 "우리는 또한 기가 헤르쯔 범위의 낮은 주파수에서 그러한 단파를 생성 할 수있을 것으로 기대하지 않았습니다." 전문가들은 짧은 파장의 원인은 여행하는 방식에 있다고 생각합니다. 니켈 철층의 횡단면 중심에 가까운 스핀 파는 일종의 "매듭 (knot)"을 형성하며, 그 내부에서 자기 방향은 일반적으로 원형 궤적을 따라 오히려 위아래로 진동합니다. 이러한 현상을 가시화하기 위해 팀은 Helmholtz Zentrum Berlin의 전자 저장 링 BESSY II에서 특수 X 선 현미경을 사용했습니다. MPI-IS의 지젤라 슐츠 (Gisela Schütz) 교수는 "이 조합은이 공간에서 필요한 공간과 시간을 제공하는 유일한 곳이다. "이 현미경이 없다면, 우리는 이러한 효과를 관찰 할 수 없었을 것입니다." 이제 전문가들은 그들의 결과가 스핀 트로닉스의 발전을 더욱 도울 것으로 기대하고 있습니다. "우리의 소용돌이 코어 예를 들어, 기반 현상을 탐구하고 스핀파 기반 부품으로 새로운 개념을 개발할 수있는 지역적이고 잘 제어 할 수있는 원천이 될 수 있습니다 "라고 Dieterle은 말했습니다."우리가 관찰 한 스핀파는 장래에 고집적 회로와 관련 될 수 있습니다. " 추가 연구 대상 : 극히 짧은 파장의 스핀파 제어에 성공한 연구원 추가 정보 : G. Dieterle et al. 극초단파 파장의 이성 역학적 스핀파의 간섭 성 여기 Physical Review Letters , 2019, DOI : 10.1103 / PhysRevLett.122.117202 저널 참조 : Physical Review Letters :에 의해 제공 독일 연구 센터의 헬름홀츠 협회

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