Cientistas de tecnologia observam três modos de ressonância #Info-Sátira
Quando o 6G se tornará uma realidade? A corrida para realizar sistemas de comunicação sem fio de sexta geração (6G) requer o desenvolvimento de materiais magnéticos adequados. Cientistas da Universidade da Cidade de Osaka e colegas detectaram ressonâncias coletivas de alta frequência sem precedentes em superestruturas magnéticas chamadas treliças de spin sóliton quiral (CSL), revelando a promessa de ímãs helicoidais quirais suportados por CSL como materiais para a tecnologia 6G. A pesquisa foi publicada na revista Physical Review Letters.
As futuras tecnologias de comunicação exigirão a expansão das bandas de frequência dos atuais poucos gigahertz (GHz) para além de 100 GHz. Essas altas frequências não são possíveis porque os materiais magnéticos existentes usados em dispositivos de comunicação só podem ressoar e absorver micro-ondas de até cerca de 70 GHz em campos magnéticos de força prática. Em resposta a essa lacuna de conhecimento e tecnologia, uma equipe de pesquisa liderada pelo professor Yoshihiko Togawa, da Universidade da Cidade de Osaka, realizou um estudo sobre a superestrutura espiral da CSL.
Para procurar modos de fônon CSL, a equipe realizou experimentos em CrNb3S6, um cristal magnético quiral típico que hospeda CSL. Eles primeiro geraram CSL em CrNb3S6 e depois observaram seu comportamento ressonante sob várias intensidades de campo magnético externo. Circuitos de micro-ondas especialmente projetados são usados para detectar sinais de ressonância magnética.
Os pesquisadores estudaram três modos de ressonância, o "modo Kittel", o "modo assimétrico" e o "modo multi-ressonância". No modo Kittel, semelhante ao que é visto em materiais ferromagnéticos convencionais, a frequência ressonante só aumenta com a força do campo magnético, o que significa que criar as altas frequências necessárias para o 6G requer campos magnéticos fortes e irrealistas. Nenhum fônon CSL foi encontrado no modo assimétrico.
No modo multirressonância, foram detectados fônons CSL; ao contrário do que se observa com os materiais magnéticos atualmente utilizados, a frequência aumenta espontaneamente quando a intensidade do campo magnético é diminuída. Este é um fenômeno sem precedentes que pode aumentar as frequências acima de 100 GHz em campos magnéticos relativamente fracos - um mecanismo muito necessário para a operabilidade 6G.
"Pela primeira vez, fomos capazes de observar este movimento de ressonância", disse o primeiro autor Ph.D. Shimamoto Yusuke. "Devido à sua excelente controlabilidade estrutural, a frequência ressonante pode ser controlada em uma ampla faixa até a faixa de frequência sub-terahertz. Esta característica de conversão de frequência de banda larga excede 5G e espera-se que seja usada em pesquisa e desenvolvimento de comunicação da geração anterior de tecnologia."
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