La plupart des appareils informatiques utilisés aujourd'hui sont basés sur le mouvement de charges électriques (des électrons), mais il y a des limites à la vitesse à laquelle les électrons peuvent se déplacer, et leur mouvement génère de la chaleur, ce qui crée des pertes d'énergie et est indésirable pour l'environnement.

En réponse, les scientifiques travaillent au développement de dispositifs tirant parti des formes d'énergie ondulatoires telles que le son, la lumière et la rotation, car ils pourraient potentiellement conduire à la création d'un plus grand nombre de dispositifs sans perte.

Pour la recherche actuelle, publiée dans Physical Review Letters , les scientifiques ont examiné deux formes d'ondes :les magnons, des quasiparticules qui représentent l'excitation collective des spins, une propriété magnétique, et les phonons, un phénomène acoustique qui, dans ce cas, était constitué d'ondes de surface se propageant le long du film.

Selon Yunyoung Hwang, premier auteur de l'étude, « des dispositifs utilisant des magnons et des phonons ont été développés, mais nous, comme d'autres chercheurs, avons estimé que l'association des ultrasons et des aimants pourrait conduire à de grands progrès dans les technologies de l'information et de la communication. Les États travaillent ensemble très étroitement, cela crée un nouvel État hybride, et nous pensons que cela ouvrira la porte à des progrès passionnants dans le traitement de l'information. "

Bien que d'autres groupes aient essayé de le faire, il y a eu un problème :les ondes sonores régulières sur les surfaces ne se lient pas bien aux aimants. L'équipe a réussi à déchiffrer ce code en utilisant un autre type d'ondes sonores, appelées ondes sonores de cisaillement, qui conviennent mieux aux aimants.

L’élément clé qui a rendu ce travail possible était un petit dispositif sur puce appelé résonateur à ondes acoustiques de surface nanostructuré. Il confine les ondes ultrasonores à un endroit spécifique et améliore les ondes sonores de cisaillement, permettant un couplage fort entre les ondes sonores de surface et les aimants du résonateur. Grâce à cela, les chercheurs ont pu obtenir un fort couplage aimant-son dans un Co₂₀ Fe₆₀ B₂₀ film, à température ambiante.

Selon Jorge Puebla, un autre auteur de l'étude, "En particulier, nous pensons que nos travaux contribueront à l'étude des quasiparticules magnon-phonon couplées de manière cohérente, ce qui pourrait aider au développement de dispositifs hybrides de traitement de l'information basés sur les ondes avec des pertes relativement faibles. .

"Au-delà de cela, deux pistes intrigantes se profilent à l'horizon :les progrès de nos dispositifs pourraient nous conduire au régime de couplage ultra-fort, un domaine qui reste encore à explorer pleinement ; alternativement, en menant des expériences similaires à des températures ultra-basses, nous avons le potentiel pour explorer les phénomènes quantiques."