无论是智能手机,计算机还是透析机-里面都没有没有芯片及其电子组件的电子设备。因此,各个电路元件通常使用所谓的桥结构的三维布线。
目前,德国凯撒斯劳滕工业大学(TUK)的物理学家正在研究一种更有效的变化形式,其中使用了称为磁振子而不是电子的特定准粒子中国机械网okmao.com。
他们首次在初始模型中表明,在集成的磁振子电路中可能有磁振子电流流动,在这种情况下,组件仅二维连接。这些研究已发表在《科学进展》上。

美国工程师Jack Kilby在1960年代开发集成电路时,发生了技术革命。最初组装在便携式计算器中的这项技术使计算机获得了胜利,此后不久,越来越小的处理器就出现了。
TUK物理系的Burkard Hillebrands教授领导的磁性研究小组的研究小组成员Andrii Chumak副教授说:“这些电路为当今的消费电子产品奠定了基础。” Kilby于2000年被授予诺贝尔物理学奖,现在被称为微芯片之父。
在当前的研究中,Chumak博士研究生的主要作者Qi Wang正在研究新一代电路。Chumak继续说:“信息可以内在角动量的形式传递。” “这些量子粒子是磁振子。” 与电子相比,它们可以传输更多的信息,所需的能量大大减少,并且产生的热量更少。这使它们变得非常有趣,例如,对于速度更快,效率更高的计算机,尤其是在移动应用程序中。
在现在发表的研究中,科学家们首次描述了所谓的磁振子集成电路,其中信息是通过这些粒子携带的。在这种情况下,与电子电路一样,需要导体和线交叉来连接各个开关元件。研究人员在模拟中设法为磁振子开发了这种结。汪琦说:“我们已经设法将这种现象纳入我们的计算中,这在物理学中已经是众所周知的,并将首次在磁子学中应用。” “当两个磁振子导体放置得很近时,波彼此之间传递到某个点,这意味着波的能量将从一个导体传递到下一个导体。”
丘马克(Humakak)领导的Hillebrands教授磁性小组的子小组“纳米磁性”小组已采用这种方法以新颖的方式在大型磁性芯片上进行电路元件的布线。这些新的模拟结果的特别之处在于,它们可以在没有任何三维桥梁构造的情况下用于路口。
在经典电子学中,这对于保证电子在多个元素之间的流动是必不可少的。王琦说:“在我们的电路中,我们使用二维连接,其中,磁振子导体仅需放置得足够靠近彼此。” 该连接点称为定向耦合器。现在,研究人员打算借助该模型布置第一个磁电回路。
对于未来的计算机组件生产,这些新颖的电路可以大大有助于节省材料并因此节省成本。此外,模拟组件的尺寸在纳米范围内,可与现代电子组件相提并论;但是,使用磁振子的信息密度要大得多。
Chumak教授因在Magnonics领域的工作而获得了最高研究经费之一,即ERC起始津贴。物理学家和他的博士生王也是OPTIMAS的一部分,OPTIMAS由莱茵兰-帕拉丁(Rhineland Palatine)州资助。