- 13,844
- 20
- 8 Ноя 2022
Как новые технологии способны переопределить эффективность вычислений.
Ученые из Японии и Швейцарии совершили важный шаг на пути к созданию нового поколения аналоговых компьютеров, разработав новые типы логических элементов на основе спиновых волн. Спиновые волны возникают, когда все электроны в системе одновременно меняют ориентацию своих спинов в одном направлении.
Тайчи Гото, доцент Исследовательского института электросвязи Тохокского университета и соавтор исследования, отмечает, что спиновые волны, имеющие длину волн около 100 нанометров, предлагают альтернативный взгляд на аналоговое вычисление, более согласующийся с преимущественно электронным миром цифровых компьютеров. В отличие от оптических аналоговых компьютеров, которые могут быть громоздкими и уязвимыми из-за несовершенств оптических компонентов, технология на основе спиновых волн может быть более доступной и не требует охлаждения, что значительно снижает затраты на ее эксплуатацию.
Исследователи разработали новый тип волновода для логических элементов аналогового компьютера на спиновых волнах, используя не оптику, а «магнонику» для управления этими волнами. Такой подход, по словам Гото, позволяет работать при комнатной температуре без необходимости в дополнительных охладительных системах, что делает его более экономичным в сравнении с другими волновыми технологиями.
Для создания волновода ученые использовали процессирование ж<span style="font-family: var(--ui-font-family-primary, var(--ui-font-family-helvetica));">елезо иттриевого граната (</span>Y3Fe5O12, YIG) для получения стержневидных форм, а затем добавили к подложке из YIG двумерный медный гексагональный решетчатый слой, увеличивающий внутреннее отражение и снижающий потери в волноводе.
Спиновые волны в устройстве генерируются антенной, непосредственно размещенной на изоляционной подложке, а двумерный медный слой отражает и направляет эти волны. Размер и структура антенны позволяют легко изменять длину волн спиновых волн, что обеспечивает контроль над такими свойствами, как интерференция, преломление, дифракция и локализация волн.
Исследователи планируют дальнейшее совершенствование методов изготовления материала с двумерным медным покрытием для создания и уточнения логических элементов. Гото выражает уверенность, что уникальные функции чипов на основе спиновых волн откроют новые, хотя пока и неширокие, рынки.
Работа Для просмотра ссылки Войдиили Зарегистрируйся в месяце в журнале Physical Review Applied.
Ученые из Японии и Швейцарии совершили важный шаг на пути к созданию нового поколения аналоговых компьютеров, разработав новые типы логических элементов на основе спиновых волн. Спиновые волны возникают, когда все электроны в системе одновременно меняют ориентацию своих спинов в одном направлении.
Тайчи Гото, доцент Исследовательского института электросвязи Тохокского университета и соавтор исследования, отмечает, что спиновые волны, имеющие длину волн около 100 нанометров, предлагают альтернативный взгляд на аналоговое вычисление, более согласующийся с преимущественно электронным миром цифровых компьютеров. В отличие от оптических аналоговых компьютеров, которые могут быть громоздкими и уязвимыми из-за несовершенств оптических компонентов, технология на основе спиновых волн может быть более доступной и не требует охлаждения, что значительно снижает затраты на ее эксплуатацию.
Исследователи разработали новый тип волновода для логических элементов аналогового компьютера на спиновых волнах, используя не оптику, а «магнонику» для управления этими волнами. Такой подход, по словам Гото, позволяет работать при комнатной температуре без необходимости в дополнительных охладительных системах, что делает его более экономичным в сравнении с другими волновыми технологиями.
Для создания волновода ученые использовали процессирование ж<span style="font-family: var(--ui-font-family-primary, var(--ui-font-family-helvetica));">елезо иттриевого граната (</span>Y3Fe5O12, YIG) для получения стержневидных форм, а затем добавили к подложке из YIG двумерный медный гексагональный решетчатый слой, увеличивающий внутреннее отражение и снижающий потери в волноводе.
Спиновые волны в устройстве генерируются антенной, непосредственно размещенной на изоляционной подложке, а двумерный медный слой отражает и направляет эти волны. Размер и структура антенны позволяют легко изменять длину волн спиновых волн, что обеспечивает контроль над такими свойствами, как интерференция, преломление, дифракция и локализация волн.
Исследователи планируют дальнейшее совершенствование методов изготовления материала с двумерным медным покрытием для создания и уточнения логических элементов. Гото выражает уверенность, что уникальные функции чипов на основе спиновых волн откроют новые, хотя пока и неширокие, рынки.
Работа Для просмотра ссылки Войди
- Источник новости
- www.securitylab.ru
