Indoline.info – Fisikawan di Delft University of Technology di Belanda telah mendemonstrasikan untuk pertama kalinya bahwa gelombang spin pada sebuah chip dapat dikontrol dan dimanipulasi menggunakan superkonduktor. Penelitian terbaru ini tidak hanya memungkinkan para fisikawan untuk lebih memahami interaksi antara magnet dan superkonduktor, tetapi juga diharapkan dapat digunakan di masa depan untuk mengembangkan elektronik yang hemat energi. Makalah ini diterbitkan dalam edisi terbaru jurnal Science.
Gelombang spin adalah gelombang dalam bahan magnetik yang dapat digunakan untuk mengirimkan informasi. Para ilmuwan telah mencari cara yang efektif untuk memanipulasi gelombang spin, dan teori memprediksi bahwa elektroda logam dapat melakukan hal ini, tetapi fisikawan belum dapat mengamatinya di laboratorium.
Tim peneliti memulai dengan lapisan magnetik tipis garnet besi yttrium (yang dianggap sebagai magnet terbaik di Bumi), meletakkan elektroda superkonduktor dan elektroda lain di atasnya untuk merasakan gelombang spin, lalu mendinginkan elektroda tersebut pada suhu -268 °C untuk membuatnya menjadi superkonduktor. Ternyata, gelombang spin menjadi semakin lambat seiring dengan semakin rendahnya suhu.
Tim menjelaskan bagaimana eksperimen terbaru ini bekerja. Gelombang spin menghasilkan medan magnet, yang pada gilirannya menciptakan arus super dalam superkonduktor. Arus super ini bertindak sebagai cermin bagi gelombang spin, dan elektroda superkonduktor memantulkan medan magnet kembali ke gelombang spin. “Cermin” superkonduktor membuat gelombang spin bergerak naik dan turun lebih lambat, yang membuatnya lebih mudah untuk mengontrolnya, karena gelombang spin dapat dibelokkan, dipantulkan, atau digetarkan.
Ketika gelombang spin lewat di bawah elektroda superkonduktor, panjang gelombangnya berubah sepenuhnya, dan dengan sedikit mengubah suhu elektroda, para peneliti dapat menyesuaikan besarnya perubahan dengan sangat akurat. Selain itu, mereka menggunakan elektron di dalam berlian sebagai sensor untuk mengukur medan magnet gelombang spin dan dengan demikian memotretnya. Teknik ini unik karena gelombang spin di bawahnya dapat dilihat melalui superkonduktor yang tidak tembus cahaya, seperti halnya pemindai MRI yang dapat melihat tubuh manusia melalui kulit.
Tim peneliti menekankan bahwa teknologi gelombang spin masih dalam tahap awal dan sirkuit kecil harus dibuat terlebih dahulu jika teknologi ini akan digunakan untuk membangun komputer hemat energi. Penemuan ini menunjukkan bahwa elektroda superkonduktor dapat digunakan untuk membangun banyak sekali sirkuit gelombang spin baru yang hemat energi, dan bahwa sirkuit berdasarkan gelombang spin dan superkonduktor menghasilkan sedikit panas atau gelombang suara, dan dapat digunakan sebagai sirkuit untuk menghubungkan perangkat di dalam ponsel dan komputer kuantum.
