Peneliti temukan kondisi osilasi baru dalam vorteks magnetik berukuran kecil

Para ilmuwan di Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf telah menemukan kondisi Floquet yang sebelumnya tidak terlihat di dalam vorteks magnetik berukuran sangat kecil dengan menggunakan energi minimal dari gelombang magnetik. Temuan yang menantang asumsi sebelumnya ini dapat menghubungkan bidang elektronik, spintronika, dan teknologi kuantum. Hasil penelitian ini dimuat dalam jurnal Science.

Para peneliti di Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) mengidentifikasi pola osilasi yang tidak biasa, yang dikenal sebagai kondisi Floquet, di dalam vorteks magnetik pada cakram ultratipis yang terbuat dari material seperti nikel-besi. Cakram ini hanya berukuran mikrometer atau nanometer, di mana momen magnetik sejajar dalam pola melingkar mirip jarum kompas miniatur yang membentuk pusaran air. Ketika distimulasi, struktur ini menghasilkan magnon—eksitasi kolektif seperti gelombang yang menyebarkan informasi tanpa perpindahan muatan, menjadikannya menjanjikan untuk komputasi masa depan. Dr. Helmut Schultheiß, pemimpin proyek di Institut Fisika Berkas Ion dan Penelitian Material HZDR, mencatat: 'Magnon ini dapat mentransmisikan informasi melalui magnet tanpa memerlukan perpindahan muatan.' Tim tersebut memperkecil cakram hingga beberapa ratus nanometer untuk mempelajari efek pada komputasi neuromorfik, namun mereka justru mengamati sisir frekuensi—serangkaian garis yang berdekatan—bukan sinyal resonansi tunggal. Schultheiß mengenang: 'Awalnya kami mengira itu adalah artefak pengukuran atau semacam interferensi. Namun saat kami mengulangi eksperimen tersebut, efeknya muncul kembali.' Fenomena ini muncul dari magnon yang memberi energi pada inti vorteks, menyebabkannya menelusuri jalur melingkar kecil yang secara ritmis mengubah kondisi magnetik, menghasilkan sisir frekuensi hanya dengan daya mikrowatt—jauh lebih kecil daripada ponsel pintar dalam mode siaga. Berbeda dengan metode yang memerlukan pulsa laser intens, teknik ini menggunakan gelombang magnetik yang lembut. Schultheiß menggambarkannya sebagai 'adaptor universal', mirip dengan port USB, yang berpotensi menyinkronkan sinyal terahertz dengan perangkat elektronik atau kuantum. Penemuan yang dirinci dalam makalah oleh Christopher Heins dan rekan-rekannya di Science (DOI: 10.1126/science.adq9891) ini dianalisis menggunakan program Labmule milik HZDR. Tim tersebut bertujuan untuk mengeksplorasi aplikasi pada struktur magnetik lainnya guna menghubungkan elektronik, spintronika, dan teknologi informasi kuantum.

Artikel Terkait

MIT terahertz microscope revealing quantum vibrations in a superconductor crystal, with scientists observing in a lab.
Gambar dihasilkan oleh AI

MIT membangun mikroskop terahertz untuk mengamati gerakan kuantum dalam superkonduktor

Dilaporkan oleh AI Gambar dihasilkan oleh AI

Fisikawan di MIT telah mengembangkan mikroskop baru yang menggunakan cahaya terahertz untuk secara langsung mengamati getaran kuantum yang tersembunyi di dalam bahan superkonduktor untuk pertama kalinya. Perangkat ini memampatkan cahaya terahertz untuk mengatasi keterbatasan panjang gelombangnya, sehingga dapat mengungkap aliran elektron tanpa gesekan di dalam BSCCO. Terobosan ini dapat memajukan pemahaman tentang superkonduktivitas dan komunikasi berbasis terahertz.

Peneliti di Universitas Texas di Austin telah mengamati urutan fase magnetik eksotis dalam material ultratipis, memvalidasi model teoritis dari tahun 1970-an. Eksperimen tersebut melibatkan pendinginan nikel fosfor trisulfida hingga suhu rendah, mengungkap pusaran magnetik berputar dan keadaan teratur selanjutnya. Penemuan ini dapat menginformasikan teknologi magnetik nanoskala masa depan.

Dilaporkan oleh AI

Sebuah tim ilmuwan telah mengembangkan metode baru untuk memanipulasi material kuantum menggunakan eksiton, melewati kebutuhan laser intens. Pendekatan ini, yang dipimpin oleh Okinawa Institute of Science and Technology dan Stanford University, mencapai efek Floquet yang kuat dengan energi jauh lebih sedikit, mengurangi risiko kerusakan material. Temuan, yang diterbitkan di Nature Physics, membuka jalan bagi perangkat kuantum canggih.

Para ilmuwan di University of Konstanz telah mengidentifikasi jenis gesekan luncur baru yang terjadi tanpa kontak fisik, yang didorong oleh interaksi magnetik. Fenomena ini mematahkan hukum Amontons, sebuah prinsip fisika berusia 300 tahun, dengan menunjukkan puncak gesekan pada jarak tertentu alih-alih meningkat secara stabil seiring dengan beban. Temuan ini diterbitkan dalam jurnal Nature Materials.

Dilaporkan oleh AI

Fisikawan di Universitas Heidelberg telah mengembangkan teori yang menyatukan dua pandangan bertentangan tentang bagaimana pengotor berperilaku dalam sistem banyak-tubuh kuantum. Kerangka kerja tersebut menjelaskan bagaimana bahkan partikel yang sangat berat dapat memungkinkan pembentukan kuasipartikel melalui gerakan kecil. Kemajuan ini dapat memengaruhi eksperimen pada gas ultradingin dan material canggih.

Peneliti telah menyaksikan superfluida di graphene menghentikan gerakannya, bertransisi menjadi supersolid—fase kuantum yang memadukan keteraturan seperti padat dengan aliran tanpa gesekan. Terobosan ini, dicapai di graphene berlapis ganda di bawah kondisi tertentu, menantang asumsi lama tentang materi kuantum. Temuan, yang diterbitkan di Nature, menandai pengamatan alami pertama fase tersebut tanpa batasan buatan.

Dilaporkan oleh AI

Peneliti di University of Cambridge mengungkapkan bahwa DNA membentuk kumparan berpilin daripada simpul saat melewati nanopor kecil, menantang asumsi lama dalam genetika. Penemuan ini, didorong oleh aliran elektroosmotik, dapat menyempurnakan teknologi penginderaan DNA dan meningkatkan deteksi kerusakan genetik. Temuan tersebut muncul di Physical Review X.

 

 

 

Situs web ini menggunakan cookie

Kami menggunakan cookie untuk analisis guna meningkatkan situs kami. Baca kebijakan privasi kami untuk informasi lebih lanjut.
Tolak