Controle over spingolven in magneten

Een illustratie van het experiment. De afbeelding laat twee gouden elektrodes zien bovenop een dun magneetlaagje. In het midden ligt een supergeleidende elektrode. Met de linker gouden elektrode wekken de onderzoekers spingolven op in het magnetische materiaal, die naar rechts reizen. Bovenop de elektrodes ligt een vierkant membraantje van diamant, waarmee de onderzoekers dwars door de supergeleidende elektrode heen kunnen kijken. Credit: Michael Borst, TU Delft

De doorbraak, die gepubliceerd is in Science, geeft natuurkundigen in eerste plaats nieuw inzicht in de wisselwerking tussen magneten en supergeleiders. Spingolven zijn golfjes in een magnetisch materiaal waarmee informatie kan worden verstuurd. Omdat spingolven een veelbelovende bouwsteen kunnen vormen voor een energiezuinige vervanger van elektronica, zoeken wetenschappers al jaren naar een efficiënte manier om spingolven te controleren en manipuleren. De theorie voorspelt dat metalen elektroden controle geven over spingolven, maar natuurkundigen zagen daar tot nu toe weinig van in experimenten. De doorbraak van het onderzoeksteam is dat is aangetoond dat spingolven goed kunnen worden gecontroleerd als gebruik wordt gemaakt van een supergeleidende elektrode. Dat werkt als volgt: een spingolf wekt een magneetveld op dat op zijn beurt een superstroom opwekt in de supergeleider. Die superstroom werkt als een spiegel voor de spingolf: de supergeleidende elektrode kaatst het magneetveld terug naar de spingolf. De supergeleidende spiegel veroorzaakt spingolven die langzamer op en neer bewegen, en dat maakt de golven goed controleerbaar.