研究人员开发了一种新的高效数据处理方法

　　

IT技术的一种新方法:使用自旋波作为数据存储，可能有一天会让电脑和智能手机更有效、更可靠地计算。这是马丁·路德大学(Martin Luther University)和兰州大学(Lanzhou University)的研究团队基于对结构材料中自旋波的模拟得出的结论。这项研究发表在《npj计算材料》杂志上。

包括加法、乘法和减法在内的逻辑运算构成了智能手机和电脑等设备上所有计算应用程序的基础。“没有这些操作，我们就无法利用存储的数据，”MLU物理研究所的Jamal Berakdar教授解释说。到目前为止，逻辑运算都是在电荷电流的帮助下进行的。然而，这项技术也有一些缺点:“移动的电荷对外部电场或磁场反应敏感。能量耗散也在增加——设备越小，材料加热得越多，”Berakdar说。因此，研究人员一直在寻找替代方法。马格诺派试图利用所谓的马格诺。磁子是可以在磁性材料中产生的波，因此也被称为自旋波。它们是通过磁化振荡产生的，可以作为数据处理中的信号。与电荷电流辅助的逻辑操作不同，电子不需要在基于磁学的信息处理中移动，因此消耗的能量更少。

“到目前为止，马格子和自旋电子学的研究主要集中在传统的铁磁体上，”Berakdar说。然而，来自德国和中国的研究小组发现，纳米结构的反铁磁线特别适合逻辑操作。“反铁磁体与铁磁体从根本上不同。在微观层面上，它们是磁有序的，但以这样一种方式，材料作为一个整体没有磁化。因此，反铁磁体对电场或磁场的反应很弱，”Berakdar解释说。物理学家所进行的模拟表明，在纳米结构的反铁磁导线中存在着特殊的磁子，可以在不消耗大量能量的情况下快速、可靠地同时进行逻辑运算。

10.1038 / s41524 - 021 - 00570 - 0