Alle Artikel mit dem Schlagwort: Spin

Die winzigen Scheiben enthalten Magnetwirbel, die untereinander wie Spin-Wellen interagieren. Die HZDR-Forscher vergleichen sie mit Trommel mit Sand darauf: Klopft man darauf, bilden sich komplexe Muster im gesamten Raum. Auch Dateneingabe (das "Trommeln") und Datenausgabe ("das Muster) sind möglich. Grafik: H. Schultheiß für das HZDR

Helmholtz Dresden arbeitet an spintronischen Mustererkennern für Digitalchips

Neuromorph aufgerüstete Mikroelektronik soll für autonome E-Autos schneller Pfade im Verkehrschaos finden Dresden, 24. Juli 2023. Künftige Computerchips werden womöglich neben digitalen Rechenwerken auch spintronische Ko-Prozessoren enthalten, die ähnlich wie die Neuronen im menschlichen Gehirn werkeln. Sie sollen überall dort eingreifen, wo klassische Binär-Rechner extrem ins Schwitzen geraten: Sie sollen beispielsweise an Bord selbstfahrender Elektroautos rasch Muster im Verkehrschaos entdecken, Staus vorhersagen und Unfälle vermeiden. So könnten aber auch bei der Wettervorhersage, im Aktienhandel oder der vorausschauenden Wartung von Roboterfabriken helfen. Dafür entwickeln Katrin und Helmut Schultheiß vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) mikrometerkleine Magnetwirbel-Scheiben. Das Forscherpaar hat nun nachgewiesen, dass sich ihre „Magnonen“ genannten Magnetwirbel auch in heutige Chips und Chipfabriken integrieren lassen und sie tatsächlich zur Mustererkennung taugen. Das hat das HZDR heute mitgeteilt.

Blick in eine Ultrahochvakuum-Anlage am Institut für Physik der TU Chemnitz, mit der die Hyperpolarisations-Forscher arbeiten wollen. Foto: Jacob Müller für die TU Chemnitz

13 Millionen Euro für Hyperpolarisations-Forschung in Sachsen

Schub für Tomographen, Elektronik und H2-Technik erhofft Leipzig/Chemnitz, 19, Mai 2023. Forscher aus Sachsen wollen mit hyperpolarisierten Molekülen die heutige Medizintechnik, aber auch organische Elektronik und Wasserstoff-Erzeuger verbessern. Dafür bekommen sie – gemeinsam mit weiteren Partnern im Sonderforschungsbereich „Hyperpolarisation in Molekularen Systemen“ (Hypol) – insgesamt 13 Millionen Euro von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG). Das haben die federführenden Unis Leipzig und Chemnitz mitgeteilt.

Die eingefärbte Darstellung zeigt Skyrmionen-Magnetwirbel und (mit Pfeilen) die Ausrichtung der Magnetfelder. Die Wirbel bewegen sich mit rund 100 Nanometern Abstand durch das Material. Abb.: Daniel Wolf via TUD

Dresdner hoffen auf Nano-Magnetwirbel für neue Datenchips

Physiker Lubk hat erstmals Skirmionen in 3D sichtbar gemacht – im Sommer wird er Elektronenoptik-Professor an der TU Dresden Dresden, 30. Mai 2022. Physiker liebäugeln seit geraumer Zeit mit der Idee, Daten künftig nicht in Silizium-Minischaltern, sondern in wenige Nanometer (Millionstel Millimeter) kleinen Magnetwirbeln abzuspeichern und weiterzuverarbeiten. Einem Forschungsteam um den Dresdner Mikroskopie-Experten Dr. Axel Lubk vom Quantenphysik-Exzellenzzentrum „Ct.qmat“ ist es nun erstmals gelungen, diese sogenannten „Skirmionen“ dreidimensional sichtbar zu machen. Die „Europäische Gesellschaft für Mikroskopie“ (EMS) hat das Quantenkollektiv dafür kürzlich mit dem „Outstanding Paper Award 2021 für Materialwissenschaft“ ausgezeichnet. Das haben die TU Dresden und das Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung (IFW) Dresden mitgeteilt, die gemeinsam Dr. Lubk ab August zum Professor für Elektronenoptik berufen wollen.

Dr. Ciarán Fowley, Dr. Alina Deac und ihre Kollegen haben magnetische Nanoscheiben (lila) mit einer ringförmigen Schutzschicht (grü+ne) überzogen und dann mit Chrom-Ionen (orange) beschossen. Dadurch konnten sie unterschiedlich stark magnetisierte Ebenen in ihren Nanoscheiben erzeugen, in denen magnetische Wirbel kommunizieren können. Grafik: Juniks für das HZDR

Nano-Magnetstürme sollen Künstliche Intelligenz aufschlauen

Helmholtz Dresden entwickelt spintronische Nanoscheiben Dresden, 16. August 2021. Die Dresdner Helmholtz-Forscherin Dr. Alina Deac hat gemeinsam mit Kollegen besondere Nanoscheiben entworfen, deren schwingende Magnetwirbel sich ähnlich wie menschliche Neuronen-Netze organisieren und als Bausteine einer „Künstlichen Intelligenz“ (KI) dienen können. Womöglich lassen sich damit neuartige spintronische Computerchips bauen, die lernen, Muster erkennen und andere Aufgaben so effizient wie ein Gehirn, aber schneller lösen können. Das geht aus einer Mitteilung des Helmholz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) hervor.