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Soliton giro podría ser un éxito en la comunicación del teléfono celular

Published on September 14, 2010 at 7:26 PM

Los investigadores en el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) han encontrado * evidencias teóricas de una nueva manera de generar las ondas de alta frecuencia utilizados en dispositivos de comunicación modernos, como los teléfonos celulares. Su análisis, si es compatible con la evidencia experimental, podría contribuir a una nueva generación de tecnología inalámbrica que sería más seguro y resistente a las interferencias que los dispositivos convencionales.

Los resultados del equipo apuntan a un oscilador que aprovechar el espín de los electrones para generar las microondas, las ondas electromagnéticas en las frecuencias utilizadas por los dispositivos móviles. De spin electrónico es una propiedad fundamental, además de la carga eléctrica básica, que puede ser utilizado en circuitos electrónicos. El descubrimiento añade otro efecto potencial de la lista de capacidades de giro.

Esta animación muestra la evolución de los solitones en el transcurso de alrededor de 2,7 nanosegundos. Actual comienza pasando por el agujero (centro), causando la magnetización a oscilar. Estas oscilaciones inicialmente se mueven a lo largo de la capa, pero después de 1,8 ns la magnetización se invierte en el agujero para formar el solitón (cambios de centro de color rojo) y las oscilaciones se localizan entonces. Crédito: NIST

El equipo de trabajo, una nueva variación en varios tipos de osciladores experimental propuesto anteriormente, predice que un tipo especial de onda estacionaria llamada "solitón" se pueden crear en una capa de un sándwich magnético de varias capas. Los solitones son ondas de forma de preservación que se han visto en una variedad de medios de comunicación. (. En primer lugar se observaron en un canal de barco en 1834 y ahora se utilizan en las comunicaciones de fibra óptica) Crear el solitón requiere que una de las capas sándwich de ser magnetizado perpendicularmente al plano de las capas superpuestas, a continuación, una corriente eléctrica es forzada a través de un pequeño canal en el sándwich. Una vez que el solitón se establece, la orientación magnética oscila en más de un billón de veces por segundo.

"Esa es la frecuencia de las microondas", dice el físico del NIST Thomas Silva. "Se podría utilizar este efecto para crear un oscilador en los teléfonos móviles que utilizan menos energía que las que se utilizan hoy en día. Y los militares podrían utilizar en las comunicaciones seguras también. En teoría, se podría cambiar la frecuencia de estos dispositivos con bastante rapidez, por lo que las señales muy duro para los enemigos para interceptar o mermelada ".

Silva agrega que el oscilador se prevé que sea muy estable, su frecuencia se mantiene constante incluso con variaciones en la corriente de una ventaja práctica distinta, ya que reduciría el ruido no deseado en el sistema. También aparece para crear una señal de salida que ser constante y fuerte.

La predicción del equipo también tiene valor para la investigación fundamental.

"Todo lo que he hecho en este momento es la matemática, pero las ecuaciones predicen que estos efectos se produzcan en los dispositivos que creemos que podemos darnos cuenta", dice Silva, señalando que la investigación se inspiró en los materiales que ya existen. "Nos gustaría empezar a buscar evidencias experimentales de que estas excitaciones localizadas se producen, sobre todo porque los solitones en otros materiales son difíciles de generar. Si se presenta en estos dispositivos como nuestras previsiones indican, se podría haber encontrado una forma relativamente fácil de explorar sus propiedades. "

* MA Hoefer, TJ Silva y Keller MW. La teoría de un solitón disipativo gota excitado por un nanocontact par de espín. Physical Review B, 82, 054432 (2010), 30 de agosto. 2010. DOI: 10.1103/PhysRevB.82.054432

Last Update: 7. October 2011 20:46

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