Fysiker från University of California, Irvine har upptäckt ett nytt sätt att styra magneter på nanometerskala med elektrisk ström. Detta genombrott, detaljerat i en tidning som publicerades idag i Naturens nanoteknik , kan bana väg för nästa generation av energieffektiva datorer och datacenter.

"Det finns ett växande intresse för att använda magnetiska nanopartiklar för nya typer av informationsbehandling, såsom neuromorfisk datoranvändning, " sa medförfattaren Ilya Krivorotov, UCI professor i fysik och astronomi. "Den effektiva metoden för manipulering av nanomagneter som hittats genom vårt arbete är ett stort steg mot detta mål."

Den nya tekniken har en överraskande koppling till Lord Kelvins (William Thomson) arbete från 1856. som fann att en förändring i riktningen av den magnetiska kraften i nickel påverkar flödet av elektrisk ström i denna ferromagnetiska metall. Krivorotov och hans medförfattare, UCI-postdoktorn Eric Montoya och doktorand Christopher Safranski, fastställt att det omvända också är sant:Elektrisk ström kan applicera vridmoment och omdirigera metallens magnetism. Effektiviteten hos vridmomentet ökar när storleken på magneten minskar, förbättra livskraften för denna egenskap för tekniska tillämpningar på nanoskala. Vridmoment är rotat i både relativitetsteori och kvantmekanik, eftersom det uppstår från den snabba rörelsen av elektroner i metaller som färdas med en bråkdel av ljusets hastighet.

"Jag hoppas att denna effekt kommer att finna användning i vardagliga elektroniska prylar, som mobiltelefoner, " sade Krivorotov. "Denna koppling mellan grundläggande fysik och praktiska tillämpningar är inspirerande."