Courtesy of InterestingEngineering

Penemuan Langkah Besar: Deteksi Langsung Aliran Spin Magnon untuk Teknologi Masa Depan

Mengukur aliran spin angular momentum murni (magnon spin current) secara langsung tanpa gangguan dari muatan listrik, guna membuka jalan bagi pengembangan teknologi spintronik berbasis magnon yang lebih efisien dan tahan gangguan.

11 Sep 2025, 20.29 WIB

110 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Pengamatan langsung arus spin magnon merupakan langkah penting dalam pengembangan teknologi spintronik.
Teknik RIXS memungkinkan untuk mengukur arus spin tanpa mengubahnya menjadi sinyal listrik.
Penelitian ini membuka arah baru untuk mengeksplorasi bentuk transportasi lainnya dalam material.

Upton, Amerika Serikat - Spintronik adalah teknologi baru yang menggunakan spin elektron untuk menyimpan dan mengirim informasi dengan lebih efisien dibandingkan metode tradisional yang hanya menggunakan muatan listrik. Tantangannya selama ini adalah bagaimana mengukur aliran spin, yang biasanya sangat sulit dideteksi secara langsung karena sinyalnya sangat kecil.

Sebuah tim ilmuwan di Laboratorium Nasional Brookhaven berhasil mengembangkan teknik untuk mengamati langsung spin current yang dibawa oleh magnons, yaitu gelombang spin yang membawa momentum sudut dalam bahan magnetik yitrium besi garnet (YIG), tanpa pergerakan muatan listrik.

Mereka menggunakan metode resonant inelastic X-ray scattering (RIXS) yang sangat sensitif untuk mendeteksi perubahan distribusi momentum magnons saat spin current bergerak akibat gradien temperatur yang diberikan pada perangkat tersebut.

Penelitian ini memberikan gambaran rinci mengenai eksitasi mana yang membawa spin current dan bagaimana magnons bergerak dan bertahan dalam bahan tersebut, yang sangat penting untuk memajukan pengembangan perangkat spintronik berbasis magnon.

Ke depan, tim berencana menguji metode ini pada film tipis dan material lain seperti grafena dan material van der Waals magnetik, yang berpotensi membawa inovasi baru dalam cara kita mengontrol dan memanfaatkan transportasi energi tanpa muatan.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/us-team-sees-tiny-spinning-waves

Analisis Kami

"Penemuan ini adalah lompatan besar dalam bidang spintronik karena menghilangkan batasan utama dalam pengukuran spin current yang selama ini hanya bisa dilakukan secara tidak langsung. Saya yakin ini akan menjadi dasar untuk inovasi besar dalam pengembangan perangkat magnonik yang lebih cepat dan efisien, bahkan di luar aplikasi komputasi konvensional."

Analisis Ahli

Valentina Bisogni

"Pendekatan kami membuka arah riset baru dengan memungkinkan deteksi langsung perubahan distribusi eksitasi pada saat material berada di luar keseimbangan, membuka jalan untuk mempelajari transportasi energi tanpa muatan."

Yanhong Gu

"Kami berhasil mengungkap gerakan momentum sudut dalam bentuk gelombang spin tanpa perpindahan muatan, yang merupakan kunci pemahaman dasar di balik spin current."

Prediksi Kami

Dengan kemampuan untuk mengukur langsung magnon spin currents, teknologi spintronik berbasis magnon kemungkinan akan berkembang pesat, memungkinkan perangkat penyimpanan dan transmisi data yang lebih hemat energi dan mampu beroperasi dalam medan magnet kuat tanpa gangguan.