En grupp forskare från Göteborgs universitet och Kungliga tekniska högskolan (KTH), Sverige, har blivit den första gruppen i världen som visar att teorier om nanoskala spinnvågor överensstämmer med observationer. Detta öppnar vägen för att ersätta mikrovågsteknik i många applikationer, t.ex. mobiltelefoner och trådlösa nätverk, av komponenter som är mycket mindre, billigare, och som kräver mindre resurser. Studien har publicerats i den vetenskapliga tidskriften Naturnanoteknik , den mest prestigefyllda tidningen inom nanovetenskap.

"Vi har tävlat med två andra forskargrupper för att vara de första som bekräftade experimentellt teoretiska förutsägelser som först gjordes för nästan 10 år sedan. Vi har varit framgångsrika på grund av vår metod för att konstruera magnetiska nanokontakter och på grund av det speciella mikroskopet hos våra samarbetspartners 'laboratorium vid University of Perugia i Italien', säger professor Johan Åkerman vid fysiska institutionen, Göteborgs universitet, där han är chef för Applied Spintronics -gruppen.

Syftet med forskningsprojektet, som började för två år sedan, har varit att demonstrera utbredningen av spinnvågor från magnetiska nanokontakter. I höstas, gruppen kunde demonstrera förekomsten av spinnvågor med hjälp av elektriska mätningar, och resultaten publicerades i den vetenskapliga tidskriften Physical Review Letters. De nya resultaten har publicerats i Nature Nanotechnology, den mest prestigefyllda tidningen inom nanovetenskap.

Forskargruppen har använt ett av de tre avancerade spinnvågsmikroskop i världen, vid universitetet i den italienska staden Perugia, för att visualisera rörelsen. Mikroskopet gör det möjligt att se komponenternas dynamiska egenskaper med en upplösning på cirka 250 nanometer.

Resultaten har öppnat vägen för ett nytt forskningsfält som kallas "magnonics", använder magnetiska vågor i nanoskala.

"Jag tror att våra resultat kommer att signalera starten på en snabb utveckling av magnoniska komponenter och kretsar. Det som är särskilt spännande är att dessa komponenter drivs av enkel likström, som sedan omvandlas till spinnvågor i mikrovågsregionen. Frekvensen för dessa vågor kan styras direkt av strömmen. Detta kommer att göra helt nya funktioner möjliga ", säger Johan Åkerman, som ser fram emot spännande utvecklingar de närmaste åren.

Dess magneto-optiska och metalliska egenskaper gör att magnetisk teknik kan integreras med traditionella mikrovågsbaserade elektroniska kretsar, och detta kommer att göra helt oprövade kombinationer av tekniken möjliga. Magnoniska komponenter är mycket mer lämpliga för miniatyrisering än traditionell mikrovågsteknik.