剪切声波提供了连接超声波和磁波的魔力

由日本理化学研究所新兴物质科学中心的研究人员领导的团队成功地在薄膜中的两种形式的波(磁振子和声子)之间建立了强耦合。重要的是，他们在室温下实现了这一目标，为开发基于混合波的设备开辟了道路，在该设备中可以通过多种方式存储和操作信息。

如今使用的大多数计算设备都是基于电荷(电子)的运动，但电子的运动速度有限，而且它们的运动会产生热量，从而造成能量损失，对环境不利。

为此，科学家们正在努力开发利用声音、光和自旋等波状能量形式的设备，因为它们有可能创造出更多无损的设备。

在《物理评论快报》上发表的当前研究中，科学家们研究了两种波状形式：磁振子(代表自旋集体激发的准粒子，一种磁性)和声子(一种声学现象，在这种情况下由表面构成)波沿着薄膜传播。

该研究的第一作者 Yunyoung Hwang 表示：“使用磁振子和声子的设备已经开发出来，但我们和其他研究人员一样，认为超声波和磁铁的结合可能会带来信息和通信技术的巨大飞跃。当这两者各个国家之间的合作非常紧密，它创造了一种新颖的混合状态，我们认为这将为信息处理方面令人兴奋的进展打开大门。”

尽管其他小组也尝试过这样做，但存在一个障碍：表面上的常规声波与磁铁不能很好地连接。该团队能够通过使用一种不同类型的声波(称为剪切声波)来破解此代码，这种声波更适合磁铁。

使这项工作成为可能的关键要素是一种称为纳米结构表面声波谐振器的小型片上设备。它将超声波限制在特定点并增强剪切声波，从而使表面声波与谐振器中的磁体之间产生强耦合。通过这一点，研究人员能够在室温下在 Co 20 Fe 60 B 20薄膜中实现强磁声耦合。

该研究的另一位作者 Jorge Puebla 表示：“特别是，我们认为我们的工作将有助于相干耦合磁振子-声子准粒子的研究，这有助于开发损耗相对较小的基于混合波的信息处理设备。 。

“除此之外，还有两条有趣的途径出现：我们设备的进步可能会引导我们进入超强耦合状态，这是一个尚未充分探索的领域;或者，通过在超低温下进行类似的实验，我们可以得到探索量子现象的潜力。”