Forskare vid fysikinstitutionen vid Göteborgs universitet har slutligen knäckt koden bakom hur man ska kunna koppla samman ett obegränsat antal så kallade spinntroniska oscillatorer. Även om komponenterna ännu lider av för låg uteffekt och för högt fasbrus är de mycket lovande för framtida bredbandiga mikrovågsoscillatorer.
Hittills har man bara lyckats koppla samman fyra oscillatorer vid låga frekvenser och endast tre vid mikrovågsfrekvenser och denna koppling har varit svår att kontrollera.
I en artikel som nu publiceras i Nature Nanotechnology visar forskare vid Göteborgs universitet hur de med god kontroll kan koppla samman fem oscillatorer och hur kvalitén på signalen därmed förbättras avsevärt.
−Tack vare att vi nu vet hur vi ska kontrollera spinnvågornas utbredning, finns det egentligen inte någon övre gräns hur många oscillatorer vi kan koppla samman, säger Randy Dumas, som ser en mycket stor potential inom flera områden.
Viktiga resultat för spinnvågsbaserad elektronik
Doktoranden Afshin Houshang och hans handledare Dr. Randy Dumas i professor Johan Åkermans grupp har nu alltså lyckats visa att det går att skapa riktade strålar av spinnvågor i de magnetiska filmer som oscillatorerna framställs i och att dessa strålar kan koppla samman oscillatorer mycket starkare och tillförlitligare än tidigare och också över större avstånd.
Eftersom strålens riktning och utbredning kan kontrolleras både via strömmen genom oscillatorn och via ett yttre magnetfält, kommer resultaten också att få stort genomslag inom spinnvågsbaserad elektronik, så kallad magnonik . Genom att ändra strålens riktning kan man välja vilka oscillatorer som ska koppla samman och därmed styra informationsflödet i en magnonisk krets på ett sätt som tidigare inte varit möjligt.
Resultaten skapar också möjligheter till grundläggande studier av nätverk av kraftigt olinjära oscillatorer där kopplingen av kanske ett hundratal sådana oscillatorer i olika geometriska arkitekturer kan styras externt och studeras i detalj via de kollektiva mikrovågssignaler som skapas.
− Vi hoppas kunna använda dessa och liknande komponenter för extremt snabba neuromorfiska beräkningar baserade på oscillatornätverk, säger Randy Dumas.
Göteborgs universitet är ett av de stora i Europa med 37 000 studenter och 6 000 anställda. Verksamheten bedrivs av åtta fakulteter, till allra största del i centrala Göteborg. Utbildning och forskning har stor bredd och hög kvalitet – det vittnar sökandetryck och nobelpris om.
Källa: Göteborgs universitet .
