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Soliton rodada pode ser um sucesso em Comunicação Celular

Published on September 14, 2010 at 7:26 PM

Pesquisadores do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) ter encontrado provas * teórica de uma nova forma de gerar as ondas de alta freqüência usados ​​em dispositivos de comunicação moderna, como telefones celulares. Sua análise, se suportado pela evidência experimental, poderia contribuir para uma nova geração de tecnologia sem fio que seria mais seguro e resistente a interferências do que os dispositivos convencionais.

As conclusões da equipe apontam para um oscilador que iria aproveitar o spin dos elétrons para gerar microondas eletromagnética-ondas na frequência usada pelos dispositivos móveis. Electron spin é uma propriedade fundamental, além de carga elétrica básica, que pode ser usado em circuitos eletrônicos. A descoberta acrescenta um outro efeito potencial para a lista de recursos de giro é.

Esta animação mostra o desenvolvimento do soliton ao longo de cerca de 2,7 nanossegundos. Corrente começa a passar através do orifício (centro), fazendo com que a magnetização a oscilar. Essas oscilações inicialmente move toda a camada, mas depois de 1,8 ns a magnetização sob o buraco inverte para formar o soliton (alterações centro para vermelho) e as oscilações são então localizadas. Crédito: NIST

A equipe de trabalho, uma variação romance em vários tipos de propostas anteriormente experimental osciladores-prevê que um tipo especial de onda estacionária chamado de "soliton" podem ser criados em uma camada de um sanduíche de várias camadas magnéticas. Sólitons são em forma de preservar as ondas que foram vistos em uma variedade de mídias. (. Eles primeiro foram observados em um canal de barco em 1834 e agora são usados ​​em comunicações de fibra óptica) Criando o soliton exige que uma das camadas do sanduíche ser magnetizado perpendicular ao plano das camadas sanduíche, em seguida, uma corrente elétrica é forçado através de uma pequeno canal no sanduíche. Uma vez que o soliton é estabelecida, a orientação magnética oscila em mais de um bilhão de vezes por segundo.

"Essa é a freqüência de microondas", diz o físico do NIST Thomas Silva. "Você pode usar este efeito para criar um oscilador em telefones celulares que utilizam menos energia do que aqueles em uso hoje. E os militares poderiam usá-los em comunicações seguras também. Em teoria, você poderia alterar a freqüência destes dispositivos muito rapidamente, fazendo com que os sinais muito difícil para os inimigos para interceptar ou geléia. "

Silva acrescenta que o oscilador está previsto para ser muito estável, sua freqüência permanecendo constante mesmo com variações na corrente uma vantagem prática, como seria reduzir o ruído indesejado no sistema. Ela também aparece para criar um sinal de saída que seria tanto firme e forte.

Previsão da equipe também tem valor para a investigação fundamental.

"Tudo o que fizemos neste momento é a matemática, mas as equações prever esses efeitos ocorrem em dispositivos que pensamos que podemos realizar", diz Silva, ressaltando que a pesquisa foi inspirada por materiais que já existem. "Nós gostaríamos de começar a procurar evidências experimentais de que essas excitações localizadas ocorrer, até porque solitons em outros materiais são difíceis de gerar. Se eles ocorrem nestes dispositivos como nossas previsões indicam, poderíamos ter encontrado uma maneira relativamente fácil de explorar suas propriedades. "

* MA Hoefer, TJ Silva e MW Keller. Teoria de um soliton gota dissipativas animado por um nanocontact torque de spin. Physical Review B, 82, 054432 (2010), 30 de agosto. 2010. DOI: 10.1103/PhysRevB.82.054432

Last Update: 23. October 2011 11:54

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