Ny lagrings- och informationsteknik kräver nya material med högre prestanda. Ett av dessa material är yttriumjärngranat, som har speciella magnetiska egenskaper. Tack vare en ny process, det kan nu överföras till vilket material som helst. Utvecklad av fysiker vid Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU), metoden skulle kunna främja produktionen av mindre, snabbare och mer energieffektiva komponenter för datalagring och informationsbehandling. Fysikerna har publicerat sina resultat i tidskriften Bokstäver i tillämpad fysik .

Magnetiska material spelar en stor roll i utvecklingen av ny lagrings- och informationsteknik. Magnonics är ett framväxande forskningsfält som studerar spinnvågor i kristallina lager. Spinn är en typ av inneboende vinkelmoment hos en partikel som genererar ett magnetiskt moment. Avböjningen av spinnet kan fortplanta vågor i en solid kropp. "I magnoniska komponenter, elektroner skulle inte behöva röra sig för att bearbeta information, vilket innebär att de skulle förbruka mycket mindre energi, " förklarar professor Georg Schmidt från Institutet för fysik vid MLU. Detta skulle också göra dem mindre och snabbare än tidigare teknologier.

Men tills nu, det har varit mycket kostsamt att tillverka de material som behövs för detta. Yttriumjärngranat (YIG) används ofta eftersom det har rätt magnetiska egenskaper. "Problemet hittills har varit att de mycket tunna, högkvalitativa lager som krävs kan endast produceras på ett specifikt substrat och kan inte tas bort, " förklarar Schmidt. Substratet i sig har ogynnsamma elektromagnetiska egenskaper.

Fysikerna har nu löst detta problem genom att få materialet att bilda broliknande strukturer. Detta gör att den kan produceras på det ideala underlaget och senare tas bort. "Sedan, i teorin, dessa små blodplättar kan fästas på vilket material som helst, " säger Schmidt. Metoden utvecklades i hans laboratorium och bygger på en tillverkningsprocess som kan utföras i rumstemperatur. I den aktuella studien, forskarna limmade blodplättarna, som bara är några kvadratmikrometer stora, på safir och mätte sedan deras egenskaper. "Vi har också haft bra resultat vid låga temperaturer, " säger Schmidt. Detta är nödvändigt för många högfrekventa experiment utförda i kvantmagnonic.

"Tromplättarna av yttriumjärngranat kan också limmas på kisel, till exempel, " säger Schmidt. Denna halvledare används mycket ofta inom elektronik. Dessutom, andra tunnfilmsmikrostrukturer av valfri form kan framställas från YIG. Enligt Schmidt, detta är särskilt spännande för hybridkomponenter där spinnvågor är kopplade till elektriska vågor eller mekaniska vibrationer.