Forschungsteam der Universitäten Münster und Heidelberg entwickelt skalierbares Netzwerk zur gezielten Steuerung von Spinwellen
Angesichts des steigenden Energiebedarfs durch Anwendungen mit künstlicher Intelligenz (KI) hat ein Forschungsteam unter der Leitung von Prof. Dr. Rudolf Bratschitsch von der Universität Münster eine innovative Methode zur Herstellung verlustarmer Spinwellenleiter entwickelt. Diese ermöglichen eine besonders weite Ausbreitung von Spinwellen und könnten künftig zur energieeffizienten Informationsverarbeitung in KI-Systemen beitragen.
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nutzten Yttrium-Eisen-Granat – ein Material mit besonders geringer Dämpfung – und strukturierten es mithilfe eines Silizium-Ionenstrahls zu einem Netzwerk mit 198 Kreuzungen. Dabei gelang es dem Team, die Eigenschaften der Spinwellen gezielt zu beeinflussen, etwa deren Wellenlänge und Reflexionsverhalten an Grenzflächen.
Spinwellen entstehen durch die kollektive Ausrichtung von Elektronen-Spin-Zuständen in magnetischen Materialien. Bisher wurden sie nur in einzelnen Bauelementen wie Logikgattern oder Multiplexern eingesetzt. Die neue Methode erlaubt nun erstmals die Herstellung größerer, komplexer Netzwerke, wie sie aus der Elektronik bekannt sind.
Die Arbeit wurde im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1459 „Intelligente Materie“ von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert und in der Fachzeitschrift „Nature Materials“ veröffentlicht.
Quelle: www.portal.nmwp.de
