Мы в Telegram
Добавить новость
News in English





160*600

Новости сегодня на DirectAdvert

Новости сегодня от Adwile

Актуальные новости сегодня от ValueImpression.com


Опубликовать свою новость бесплатно - сейчас


<
>

From Earth to Mars: Transporting spin information at the speed of light

An illustration of optical fibers spinning around the globe.
An illustration of optical fibers spinning around the globe.

Scientists have used electrical pulses to manipulate magnetic information into a polarized light signal, a discovery that could revolutionize long-distance optical telecommunications, including between Earth and Mars.

The breakthrough, described in a study published March 27 in Nature, involves the field of spintronics, which aims to manipulate the spin of electrons in order to store and process information.

The researchers applied an electrical pulse to transfer this spin information from electrons to photons, the particles that make up light, allowing the information to be carried great distances at great speed. Their method meets three crucial criteria — operation at room temperature, no need of magnetic field and the ability for electrical control — and opens the door to a range of applications, including ultrafast communication and quantum technologies.

“For decades we were dreaming of and predicting room-temperature spintronic devices beyond magnetoresistance and just storing information. With this team’s discovery, our dreams become reality,” says the study’s co-author, Igor Žutić, SUNY Distinguished Professor of physics at the University at Buffalo.

Žutić and UB’s work on the study was supported by the National Science Foundation’s Electronics, Photonics and Magnetic Devices (EPMD) program and the U.S. Department of Energy’s Basic Energy Sciences (BES) program.

The study was led by the Jean Lamour Institute, a joint unit of France’s National Centre for Scientific Research (CNRS) and the University of Lorraine. Other contributors represent universities and institutes in France, Germany, Japan, China and the United States.

Spintronic devices could replace conventional electronics

In spintronics, which has been used successfully in magnetic computer hard drives, information is represented by electron spin and, by its proxy, the direction of magnetization.

Ferromagnets, such as iron or cobalt, have an unequal number of electrons whose spins are oriented either along or against the magnetization axis. Electrons with spin along the magnetization travel smoothly across a ferromagnet, while those with opposite spin orientation are bounced around. This represents binary information, 0 and 1.

The resulting change of the resistance is the key principle for spintronic devices, whose magnetic state, which can be considered as stored information, is maintained indefinitely. Just as a fridge magnet does not need power to remain stuck to the door, spintronic devices would require much less power than conventional electronics.

However, akin to taking a fish out of water, spin information is quickly lost and cannot travel far when electrons are taken out of the ferromagnet. This major limitation can be overcome by utilizing light through its circular polarization, also known as helicity, as another spin carrier.

Just as humans centuries ago used carrier pigeons to transport written communication farther and faster than could be done on foot, the trick would be to transfer electron spin to photos, the quantum of light.

Spin-LEDs meet three criteria

The presence of spin-orbit coupling, which is also responsible for the spin information loss outside of the ferromagnet, makes such transfer possible. The crucial missing link is then to electrically modulate the magnetization and thereby change the helicity of the emitted light.

“The concept of spin-LEDs was initially proposed at the end of the last century. However, for the transition into a practical application, it must meet three crucial criteria: operation at room temperature, no need of magnetic field, and the ability for electrical control,” says the study’s corresponding author, Yuan Lu, senior CNRS researcher at the Jean Lamour Institute. “After more than 15 years of dedicated work in this field, our collaborative team has successfully conquered all obstacles.”

The researchers successfully switched the magnetization of a spin injector by an electrical pulse using the spin-orbit torque. The electron’s spin is rapidly converted into information contained in the helicity of the emitted photons, enabling a seamless integration of magnetization dynamics with photonic technologies.

This electrically controlled spin-photon conversion is now achieved in the electroluminescence of light-emitting diodes. In the future, through the implementation in semiconductor laser diodes, so-called spin-lasers, this highly-efficient information encoding could pave the way for rapid communication over interplanetary distances since polarization of light can be conserved in space propagation, potentially making it the fastest mode of communication between Earth and Mars.

It will also greatly benefit the development of various advanced technologies on Earth, such as optical quantum communication and computation, neuromorphic computing for artificial intelligence, ultrafast and highly-efficient optical transmitters for data centers or Light-Fidelity (LiFi) applications.

“The realization of spin-orbit-torque spin injectors is a decisive step that will greatly advance the development of ultrafast and energy-efficient spin-lasers for the next generation of optical communication and quantum technologies,” says co-author Nils Gerhardt, professor at the Chair of Photonics and Terahertz Technology at the Ruhr University in Bochum.

Читайте на 123ru.net

Другие проекты от 123ru.net



Архангельск

Над Соловьёво поднят российский флаг, штурмовые группы ВС России замечены на окраинах Архангельского



VIP

В Москве состоится уникальный конкурс, сочетающий красоту и интеллект «Мисс Право»




Українські новини

Охорона і Безпека це ОіБ: замовляй охорону в Києві та Харькові



Новости 24 часа

Шапки женские на Wildberries — скидки от 398 руб. (на новые оттенки)



Game News

Для мобильного шутера Nebula Rangers проходит бета-тест на Android



Москва

В лесу в Новой Москве обнаружили скелетированные останки человека



News Every Day

As residents complain of strong odors, Carroll officials pass moratorium on DAF storage



Интернет

Химик рассказала, какие витамины и БАДы усваиваются в масляной форме



Москва

В Москве задержали 10 нелегалов среди сотрудников аэропорта Шереметьево



Джиган

Джиган запретит дочери Ариеле встречаться с определенной категорией парней



Москва

В лесу в Новой Москве обнаружили скелетированные останки человека



WTA

Мирра Андреева замыкает год // 16-летняя российская теннисистка успешно стартовала на крупном турнире WTA в Мадриде



Москва

Нижегородка скончалась на платформе Московского вокзала



ЦБ

Частота страховых случаев по ОСАГО для такси в 6,6 раза выше, чем по полисам на другие легковые машины – ЦБ РФ



Симферополь

Литературно-поэтический час «Ушла на фронт ещё девчонкой...»



Москва

«1418»: выставка секции «Арт-фото» ТСХР в зале «Лаврушинский`15»



Москва

Собянин поздравил работников скорой помощи с профессиональным праздником



Москва

Что можно отметить в этот день



Другие популярные новости дня сегодня


123ru.net — быстрее, чем Я..., самые свежие и актуальные новости Вашего города — каждый день, каждый час с ежеминутным обновлением! Мгновенная публикация на языке оригинала, без модерации и без купюр в разделе Пользователи сайта 123ru.net.

Как добавить свои новости в наши трансляции? Очень просто. Достаточно отправить заявку на наш электронный адрес mail@29ru.net с указанием адреса Вашей ленты новостей в формате RSS или подать заявку на включение Вашего сайта в наш каталог через форму. После модерации заявки в течении 24 часов Ваша лента новостей начнёт транслироваться в разделе Вашего города. Все новости в нашей ленте новостей отсортированы поминутно по времени публикации, которое указано напротив каждой новости справа также как и прямая ссылка на источник информации. Если у Вас есть интересные фото Вашего города или других населённых пунктов Вашего региона мы также готовы опубликовать их в разделе Вашего города в нашем каталоге региональных сайтов, который на сегодняшний день является самым большим региональным ресурсом, охватывающим все города не только России и Украины, но ещё и Белоруссии и Абхазии. Прислать фото можно здесь. Оперативно разместить свою новость в Вашем городе можно самостоятельно через форму.



Новости 24/7 Все города России




Загрузка...


Топ 10 новостей последнего часа






Персональные новости

123ru.net — ежедневник главных новостей Вашего города и Вашего региона. 123ru.net - новости в деталях, свежий, незамыленный образ событий дня, аналитика минувших событий, прогнозы на будущее и непредвзятый взгляд на настоящее, как всегда, оперативно, честно, без купюр и цензуры каждый час, семь дней в неделю, 24 часа в сутки. Ещё больше местных городских новостей Вашего города — на порталах News-Life.pro и News24.pro. Полная лента региональных новостей на этот час — здесь. Самые свежие и популярные публикации событий в России и в мире сегодня - в ТОП-100 и на сайте Russia24.pro. С 2017 года проект 123ru.net стал мультиязычным и расширил свою аудиторию в мировом пространстве. Теперь нас читает не только русскоязычная аудитория и жители бывшего СССР, но и весь современный мир. 123ru.net - мир новостей без границ и цензуры в режиме реального времени. Каждую минуту - 123 самые горячие новости из городов и регионов. С нами Вы никогда не пропустите главное. А самым главным во все века остаётся "время" - наше и Ваше (у каждого - оно своё). Время - бесценно! Берегите и цените время. Здесь и сейчас — знакомства на 123ru.net. . Разместить свою новость локально в любом городе (и даже, на любом языке мира) можно ежесекундно (совершенно бесплатно) с мгновенной публикацией (без цензуры и модерации) самостоятельно - здесь.



Загрузка...

Загрузка...

Экология в России и мире
Москва

Учения по ликвидации лесных пожаров прошли в Богородском округе





Путин в России и мире
Москва

Поведение Путина вызвало резонанс, потерянные в 90–е заводы возвращаются РФ


Лукашенко в Беларуси и мире
Минск

Это - война: литовские беспилотники попытались атаковать Минск




123ru.netмеждународная интерактивная информационная сеть (ежеминутные новости с ежедневным интелектуальным архивом). Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. "123 Новости" — абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. Smi24.net — облегчённая версия старейшего обозревателя новостей 123ru.net.

Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам объективный срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть — онлайн (с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии).

123ru.net — живые новости в прямом эфире!

В любую минуту Вы можете добавить свою новость мгновенно — здесь.





Зеленский в Украине и мире

Навальный в России и мире
Москва

Басманный суд Москвы арестовал продюсера Reuters Константина Габова за помощь ФБК в подготовке материалов



Здоровье в России и мире


Частные объявления в Вашем городе, в Вашем регионе и в России






Загрузка...

Загрузка...



Александр Розенбаум

«Это не бомжовые заведения»: 72-летний Александр Розенбаум зарабатывает миллионы на пивном бизнесе



Москва

В лесу в Новой Москве обнаружили скелетированные останки человека

Друзья 123ru.net


Информационные партнёры 123ru.net



Спонсоры 123ru.net