Magnetiska virvlar är små virvlar av magnetisering som kan finnas i vissa material. De har rönt stort intresse de senaste åren på grund av deras potentiella tillämpningar inom spintronik, ett nytt elektronikområde som använder elektronernas spinn istället för deras laddning.

En av utmaningarna med att använda magnetiska virvlar för spintronik är att kontrollera deras dynamik. När en magnetisk virvel skapas kommer den ofta att börja snurra eller röra sig på ett slumpmässigt sätt. Detta kan göra det svårt att använda virvlar för exakta tillämpningar.

Forskare vid University of California, Berkeley, har nu utvecklat ett sätt att kontrollera dynamiken i magnetiska virvlar. De gör detta genom att använda en andra magnetisk virvel för att skapa en "magnetisk fältgradient". Denna gradient får den första virveln att gyrera på ett synkroniserat sätt med den andra virveln.

Forskarna kunde demonstrera sin teknik genom att skapa ett synkroniserat par magnetiska virvlar i en tunn film av kobolt. De fann att virvlarna snurrade i en cirkulär rörelse runt varandra, med cirkelns radie bestämd av styrkan hos magnetfältsgradienten.

Denna forskning är ett viktigt steg framåt i utvecklingen av spintronik. Genom att styra dynamiken hos magnetiska virvlar kommer forskare att kunna använda dem för ett större antal applikationer, såsom magnetiskt minne och logiska enheter.

Tillämpningar av synkroniserade magnetiska virvlar

Synkroniserade magnetiska virvlar kan ha ett antal potentiella tillämpningar inom spintronik, inklusive:

* Magnetiskt minne: Magnetiska virvlar skulle kunna användas för att lagra information i en magnetisk minnesenhet. Virvlarna kan arrangeras i ett regelbundet mönster, där varje virvel representerar lite information.

* Magnetisk logik: Magnetiska virvlar kan användas för att utföra logiska operationer, såsom AND, OR och NOT. Detta kan göras genom att kontrollera interaktionerna mellan virvlarna.

* Magnetiska sensorer: Magnetiska virvlar kan användas för att detektera magnetfält. Detta skulle kunna göras genom att mäta förändringarna i frekvensen eller amplituden för virvlarnas svängning.

De potentiella tillämpningarna av synkroniserade magnetiska virvlar undersöks fortfarande. Denna forskning är dock ett lovande steg framåt i utvecklingen av spintronik.