Ученые открыли эффект, который может ускорить развитие сетей 6G

Исследователи из Университета Кайзерслаутерн‑Ландау (RPTU) описали новый физический эффект, который может повлиять на развитие будущих систем беспроводной связи, включая перспективный стандарт 6G. В работе, опубликованной в журнале Nature Communications, учёным удалось продемонстрировать сильную связь между миниатюрными звуковыми и спиновыми волнами в железо‑иттриевом гранате. Такое взаимодействие привело к формированию гибридных волн в гигагерцевом диапазоне, которые потенциально можно использовать для создания гибких и перестраиваемых частотных фильтров.

Сегодня в смартфонах и других устройствах для разделения сигналов сотовой связи, Wi‑Fi и GPS применяются акустические фильтры на основе поверхностных акустических волн. Группа под руководством профессора Матиаса Вайлера пытается объединить эту отработанную технологию с физикой спинов. Учёные напоминают, что звуковые волны распространяются и в твёрдых телах, вызывая колебания кристаллической решётки, а электроны с квантовым спином откликаются на эти вибрации. В магнитоупорядоченных материалах это позволяет звуку возбуждать спиновые волны.

Для эксперимента был выбран железо‑иттриевый гранат — ферримагнитный изолятор с длительным временем жизни спиновых волн, что облегчает наблюдение микроскопических процессов. В наноструктурированном акустическом резонаторе система начала генерировать так называемые магнонные поляроны — гибридные возбуждения, в которых звук и спиновые колебания неразделимы. Первый автор работы Кевин Кюнстле пояснил, что речь идёт о новой «химерной» волне, не являющейся ни чисто акустической, ни чисто спиновой.

Учёные показали, что гибридная волна периодически осциллирует между звуковым и спиновым состояниями с частотой, превышающей все скорости потерь в системе, что указывает на режим сильной связи. Теоретическая модель, разработанная совместно с группой профессора Акашдипа Камры, подтвердила эти результаты. По словам Вайлера, гибридные спиново‑звуковые возбуждения объединяют два ключевых элемента СВЧ‑техники — акустические фильтры и ферримагнитные изоляторы — и в перспективе могут лечь в основу перестраиваемых фильтров, способных адаптироваться прямо в ходе работы, что особенно важно для архитектур связи шестого поколения, сообщает new-science.ru.

Читайте также:

• Кассир из "Пятерочки" объяснила, зачем именно они сами взвешивают товар: на это есть 2 веские причины
• Вот почему во времена СССР празднование Нового года было в разы душевнее и веселее
• Если вам 60–75: Самое глупое, что можно сделать после еды — почти все делают в любом случае
• Когда ждать настоящих морозов и снега: синоптик Вильфанд рассказал, когда все же наступит зима 2025-2026
• Салат «Пегас» заманит счастье и богатство в год Огненной Лошади – поставьте на новогодний стол