Un equipo de científicos ha desarrollado un nuevo método poderoso para detectar señales magnéticas sutiles en metales comunes como cobre, oro y aluminio. Su investigación, publicada recientemente en la revista norteComunicaciones de AtureDesde teléfonos inteligentes hasta computación cuántica, todo puede allanar el camino para el desarrollo.
Rompecabezas de largo: ¿Por qué no podemos ver el efecto de la sala óptica?
Durante más de un siglo, los científicos han sabido que las corrientes eléctricas giran en el campo magnético. Esta es una tendencia llamada efecto del salón. En materiales magnéticos como el hierro, este efecto se considera fuerte y bien. Pero en los metales no magnéticos ordinarios, como el cobre o el oro, su efecto se debilita.
En teoría, una tendencia relevante, óptica Hallmine, ayudará a los científicos a imaginar cómo se comportan los electrones cuando hay interacciones en los campos ligeros y magnéticos. Pero en las longitudes de onda visuales, este efecto ha sido mucho más sutil para detectar. El mundo científico es consciente de que está allí, pero carece de herramientas herramientas para medirlo.
“Fue como tratar de escuchar un susurro en la ruidosa habitación durante décadas”, dijo el profesor Aamir Kapova. “Todos sabían que el susurro estaba allí, pero no teníamos el micrófono sensible para escucharlo”.
Descifrar el código: mira de cerca el invisible
El doctorado encabezado por el candidato Nadu Um Shalom y el profesor Aamir Capeva, perteneciente al Instituto de Ingeniería Eléctrica y Física Aplicada, en colaboración con el Profesor Banghai Yan del Instituto Wesman de Ciencia, Universidad Estatal de Pensilvania, no se centra en este estudio, en colaboración con el profesor Banghai Yan. Magnético.
El profesor Capeva explicó: “Puedes pensar en metales como el cobre y el oro tan magnético como ‘tranquilo’: no viven en tu refrigerador como el hierro”. “Pero, de hecho, en las circunstancias correctas, responden a los campos magnéticos.
El desafío siempre ha sido el método para detectar estos pequeños efectos, especialmente el uso de la luz en el espectro visible donde las fuentes láser están fácilmente disponibles. Hasta ahora, la señal era muy inconsciente de ver.
Cambiar el volumen en susurros magnéticos
Para resolver esto, los investigadores mejoraron un método llamado efecto de cuidado óptico magnético (MOKE), que utiliza láser para medir cómo el magnetismo cambia el reflejo de la luz. Piénselo como una linterna de alta resistencia para atrapar un brillo brillante lejos de una superficie en la oscuridad.
Al combinar 440 láser azul nanomómetro con modelina en grandes dimensiones del campo magnético externo, aumentó drásticamente la sensibilidad de la técnica. Resultado: lograron tomar el “eco” magnético en metales no magnéticos como cobre, oro, aluminio, tántalo y platino.
¿Por qué importa? Cuando el ruido se convierte en una señal
El efecto Hall es una herramienta importante en la industria de semiconductores y en la escala de átomos: ayuda a los científicos a saber cuántos electrones hay en el metal. Pero tradicionalmente, la medición del efecto de la sala significa conectar físicamente los cables pequeños con el dispositivo, un proceso que es hora de exigir y difícil, especialmente cuando se trata de componentes en forma de nanométrico. Sin embargo, el nuevo enfoque es muy simple: solo requiere un brillo láser en el dispositivo eléctrico, no se necesitan cables.
Dirigiendo mucho, el equipo descubrió que el “ruido” aleatorio en su señal no era aleatorio en absoluto. En cambio, siguió un patrón claro unido a una propiedad cuántica llamada Spin and Bit Kapling, cómo el electrón se mueve cómo gira, un comportamiento importante en la física moderna.
También afecta cómo se elimina la energía magnética. Estas ideas tienen implicaciones directas para la memoria magnética, los dispositivos spinrowonic e incluso el diseño del sistema cuántico.
El doctorado dijo: “Es equivalente a descubrir que no solo hay una interferencia en cualquier radio. El candidato Shalom”. Ahora estamos usando la luz para ‘escuchar’ estos mensajes ocultos de electrones. “
Esperando: una nueva ventana en Spin and Magnetism
Esta técnica ofrece una herramienta desagradable y altamente sensible para detectar el magnetismo en los metales. Es en gran parte sin la necesidad de imanes o condiciones creativas. Sus ingenieros de simplicidad y precisión pueden ayudar a hacer sensores con procesadores más rápidos, sistemas más eficientes en energía y una precisión extraordinaria.
“Esta investigación transforma alrededor de 150 años en un problema científico en una nueva oportunidad”, dijo el profesor Capeva.
“Curiosamente, incluso los mejores científicos, que descubrieron el impacto de la sala, incluso trataron de medir su efecto utilizando el haz sin éxito. Resumieron la oración final de su notable artículo de 1881:” Creo que el efecto de esto, si el efecto de plata era como. No se vio tal efecto. (E -Hall, 1881).
“Al unirse a la frecuencia correcta, y dónde tenemos que ver, sabiendo que hemos encontrado una manera de medirla, que alguna vez se consideró invisible”.
