Учёные из США и Японии сделали прорыв, который может радикально изменить технологии связи и вычислений. Они научились управлять антимагнетиками — необычными материалами, которые долгое время считались непригодными для практики, но теперь способны передавать сигналы в тысячи раз быстрее, чем всё, что мы используем сегодня.
В отличие от обычных магнитов, где атомы выстраиваются в одну сторону и создают магнитное поле, в антимагнетиках эти «микромагниты» направлены в разные стороны и полностью гасят друг друга. Внешне такой материал не проявляет никакого магнетизма — и это долго мешало его изучению и использованию.
Проблема заключалась в том, что никто не мог точно зафиксировать или управлять поведением атомов в антимагнетиках. Но всё изменилось, когда физики применили квантовый эффект туннелирования — явление, при котором электроны «просачиваются» сквозь препятствия, которые по классической логике они преодолеть не могут.
«Мы показали, что антимагнетики — это не просто теория, а реальный путь к технологиям будущего»
— авторы исследования, журнал Science
Учёные создали миниатюрные устройства, в которых тончайшие слои антимагнетика контролируют прохождение электронов. Это позволило им впервые «увидеть» и управлять направлением спинов — квантовых свойств атомов, определяющих их магнитное поведение. Всё это — с помощью электричества и на атомном уровне.
Такие материалы могут стать основой для сверхбыстрых, энергоэффективных и миниатюрных устройств, которые будут передавать сигналы на частотах, недостижимых для современной электроники или радиосвязи. Это не просто эволюция технологий — это фундамент для новой техноэры.
Источник: Science.
