Группа исследователей из Германии, при участии их коллег из Польши, продемонстрировала возможность создания так называемых пространственно-временных кристаллов, способных существовать при комнатной температуре. В качестве элементов структуры пространственно-временных кристаллов выступали квазичастицы, называемые магнонами, которые представляют собой коллективное упорядоченное вращение возбужденных электронов. А дальнейшее развитие данного направления может послужить основой для совершенно новых достижений в области информационных технологий, в частности технологий записи и длительного хранения данных.
Напомним нашим читателям, что кристаллами называют вещества, решетка которых состоит из повторяющихся в пространстве образов. Согласно теории Фрэнка Вильчека (Frank Wilczek), физика из Массачусетского технологического института, который в 2012 году обосновал возможность существования пространственно-временных кристаллов, структура этих образований повторяется не только в пространстве, но и во времени. С того момента ученым не один раз удавалось формировать пространственно-временные кристаллы различных типов, но, как правило, все они могли существовать и функционировать при температурах, очень близких к температуре абсолютного нуля.
Для создания пространственно-временных кристаллов нового типа ученые использовали полоску из железно-никелевого сплава, помещенную в область, в которой был сфокусирован поток излучения радиочастотного диапазона. Это излучение возбудило электроны сплава из которых сформировались магноны, выстроившиеся в определенном порядке. Исследователи сравнивают это с бильярдными шарами на столе, которые спонтанно возвратились в изначальное положение после выключения внешнего воздействия, радиочастотного поля в данном случае.
Изображения пространственно-временных кристаллов были получены при помощи рентгеновской микроскопии. Используя определенную конфигурацию радиочастотного поля в качестве своего рода пинцета, исследователи формировали новые магноны и подводили их близко к другим магнонам, сформированным ранее. После такого воздействия все магноны приходили в движение и формировали структуру, подобную структуре кристаллической решетки обычных материалов. Кроме этого, регулируя параметры радиоизлучения, ученые смогли добиться формирования магнонов с короткой длиной волны, менее 100 нанометров.
Прочитав все вышесказанное, можно увидеть, что ученым на этот раз удалось не только создать пространственно-временные кристаллы, способные существовать при комнатной температуре. Они, эти ученые, также продемонстрировали возможность перестраивать эти кристаллы и придавать им необходимую структуру при необходимости. Вполне возможно, что когда-нибудь в будущем такая возможность станет ключевым моментом новых вычислительных технологий, которые будут обрабатывать и хранить информацию, закодированную в виде структуры таких магнонных пространственно-временных кристаллов.
Источник:
