Современные компьютеры и телефоны передают информацию движением электронов по цепям. Единицы и нули кодируются высокими или низкими напряжениями. У этого подхода есть минус: движение заряда греет детали и тратит энергию.
Изображение - ChatGPT
Инженеры давно ищут способ обойтись без электрического тока. Одно из направлений — спинтроника. Вместо перемещения электронов системы используют их внутренний магнитный момент, то есть спин, или волны в магнитном порядке материала. Такие волны называют магнонами. Они переносят информацию без переноса заряда, а значит, с меньшими потерями.
Проблема в том, что разные магнитные сигналы нужно разделять, чтобы управлять информацией. Обычно для этого требуются сильные магнитные поля или сложные многослойные структуры. Это дорого и увеличивает энергопотребление.
Группа Анны Делин из Королевского технологического института в Стокгольме предложила другой путь. Ученые смоделировали на компьютере антиферромагнетики Ван-дер-Ваальса — семейство атомарно тонких магнитных материалов. Если взять два слоя и повернуть один относительно другого, симметрия внутри меняется. Возникает альтермагнитное поведение: материал сам, без внешнего поля, разделяет магнитные сигналы и задает их пути.
По словам Делин, эффект получается сильным и не требует токсичных или редких элементов. Ведущий автор работы Цируй Цуй пояснил: готового устройства пока нет, но работа демонстрирует физический принцип. Это основа для будущих энергоэффективных технологий, которые могли бы работать вместе с обычной электроникой.