Les technologies actuelles de transfert et de traitement de l'information sont confrontées à des limites physiques fondamentales. Plus ils deviennent puissants, plus ils ont besoin d'énergie, et plus la chaleur est libérée dans l'environnement. Aussi, il existe des limites physiques à la petitesse et à l'efficacité des dispositifs de communication. La récente découverte par des physiciens de l'Université Martin Luther de Halle-Wittenberg (MLU) et de l'Université de Lanzhou en Chine offre une nouvelle voie pour progresser sur ces questions. Dans la dernière édition de la revue scientifique Communication Nature , ils décrivent un nouveau type d'onde de spin qui peut être utilisé pour transmettre et traiter des informations avec une efficacité considérablement plus élevée et une consommation d'énergie moindre.

Les applications informatiques classiques sont basées sur des courants de charge électrique. "Cela se traduit inévitablement par des pertes d'énergie qui chauffent l'environnement, ", explique le physicien de la MLU, le professeur Jamal Berakdar. Le chercheur a ajouté que plus d'énergie est nécessaire et également dissipée pour faire fonctionner des appareils plus puissants et compacts. Ainsi, il est très difficile de maintenir le rythme d'avancement basé sur la technologie basée sur le courant de charge. Pour leur étude, les équipes dirigées par le professeur Berakdar et le professeur Chenglong Jia de l'université de Lanzhou ont examiné des concepts alternatifs pour la communication et le traitement des données.

Leur travail tournait autour des magnons. "Ce sont des ondes qui sont stimulées dans les ferroaimants par une fraction seulement de l'énergie nécessaire pour générer les courants de charge requis, " a expliqué Berakdar. " Les magnons peuvent être utilisés pour transmettre des signaux et pour des opérations logiques dans divers composants tout en ne produisant pratiquement aucune chaleur. "

Dans cette dernière étude, l'équipe de recherche germano-chinoise décrit un type de magnon torsadé pour lequel la torsion ou le nombre d'enroulements est protégé contre l'amortissement. Techniquement, la torsion est liée au moment angulaire orbital du magnon et peut être contrôlée en amplitude et en orientation par des tensions électriques. Cela rend possible le codage et la transmission du signal multiplex basé sur la torsion sur de grandes distances. Selon les scientifiques, les résultats rapportés ouvrent la voie à une transmission d'informations à haute densité via des magnons. En plus de l'efficacité énergétique, les longueurs d'onde du magnon sont contrôlables et courtes par rapport aux ondes optiques, ce qui est lui-même avantageux pour la miniaturisation. Les éléments magnéniques peuvent également être intégrés dans les technologies existantes.