Международная команда исследователей совершила прорыв в области разработки микроволновых детекторов с помощью инновационных магнитных материалов. Они создали сверхчувствительные устройства, улавливающие слабые сигналы и подходящие для радаров, мобильных устройств и другого оборудования.
Разработка отличается компактностью и высоким уровнем чувствительности. Устройства получили название спиновые микроволновые датчики (spin-torque microwave detectors или STMD) за счет использования спинового момента электронов для определения параметров. Существующие аналоги ориентируются на заряд частиц. Улучшенный датчик команды SINANO имеет большой потенциал в области телекоммуникаций, сенсорных сетей, интернета и других отраслей.
«Ядро» STMD состоит из 2 магнитных слоев. Первый имеет заданное направление. То есть, его северный и южный магнитные полюса зафиксированы в пространстве. Параметры второго слоя меняются в ответ на проходящий в данный момент через него поток микроволнового сигнала. Это позволяет структуре вырабатывать ток при подобном воздействии. Преимущества детектора в высокой чувствительности, энергоэффективности и возможности применять существующие технологии для улавливания слабых сигналов. Исследователям удалось решить проблему, ограничивавшую практическое использование STMD – потребность в постоянном магните. Применив перпендикулярную магнитную анизотропию, ученым удалось добиться рекордной чувствительности при комнатной температуре без участия внешних подмагничивающих полей. При этом размер устройства составлял всего 0,07 мкм.
Результаты исследования были опубликованы в Nature Communications. По словам профессора З. М. Зенга из SINANO, работа открывает новые пути для разработки следующего поколения встроенных в чипы микроволновых детекторов.
Источник: rsute.ru