Une équipe de physiciens d'Allemagne, Russie, L'Ukraine et le Royaume-Uni ont trouvé une nouvelle façon d'observer les magnon-polarons en utilisant une structure magnétique à nanomotifs éclairée par de courtes impulsions laser. Dans leur article publié dans la revue Examen physique B , le groupe décrit l'extension des recherches antérieures impliquant des magnon-polarons pour développer une meilleure méthode d'observation des magnon polarons.

Les magnons sont des ondes de spin quantifiées qui transportent des informations, mais parce qu'ils sont difficiles à manipuler, il n'y a pas eu d'applications pratiques. Les polarons sont des quasi-particules qui ont été utilisées par les chercheurs pour étudier les interactions entre les atomes et les électrons dans les matériaux solides. Les magnons et les polarons font l'objet d'efforts de recherche visant à regrouper plus d'informations dans des espaces plus petits (pour les ordinateurs, smartphone, etc.) Certaines de ces recherches ont impliqué l'utilisation de phonons (déformations du réseau) pour exciter les magnons. Dans un tel travail, l'énergie est transférée dans une seule direction. Dans des travaux plus récents, les chercheurs ont produit des interactions mutuelles qui aboutissent à la formation de magnon-polarons, des quasiparticules hybrides qui ne sont plus ni des phonons ni des magnons.

Les appareils capables de fonctionner avec des magnon-polarons sont restés insaisissables jusqu'à l'année dernière, lorsqu'une équipe du Lawrence Berkeley National Laboratory a utilisé un nano-aimant pour observer un magnon-polaron. On pense que c'est une étape nécessaire pour créer un appareil qui pourrait les utiliser. Dans ce nouvel effort, les chercheurs se sont appuyés sur cet effort en développant un appareil plus sophistiqué qui leur a permis de visualiser un magnon-polaron plus longtemps et plus en détail.

Le nouvel appareil a été fabriqué en creusant d'abord des rainures dans un film mince en Galfenol. Les rainures à la surface du film ont servi de moyen pour influer sur la distribution spatiale des phonons et des magnons. L'équipe a ensuite utilisé une sonde pompe pour observer les magnons et les phonons lorsqu'ils interagissaient lors de la formation de magnon-polarons. Une sonde à impulsions secondaire a ensuite été appliquée comme moyen de mesure de la réflectivité. La dernière étape consistait à appliquer un champ magnétique pour régler la fréquence du mode du magnon. En plus de permettre aux chercheurs d'observer la formation de magnon-polarons, l'appareil leur a permis de régler les hybrides au fur et à mesure qu'ils se formaient pour créer une hybridation plus forte entre eux.

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