Kaiserslauternin teknisen yliopiston (TUK) fyysikot tutkivat rakennetta, jossa käytetään erityisiä kvasipartikkeleita eli magnoneita elektronien sijaan. - Informaatiota voidaan kuljettaa sisäisen kulmamomentin muodossa. Nämä kvanttihiukkaset ovat magnoneja, toteaa professori Andrii Chuma.
Tutkijat ovat osoittaneet, että magneettivirtaus on mahdollista integroidussa magnonpiirissä, jossa komponentit kytketään vain kaksiulotteisesti.
Magnonit voivat kuljettaa huomattavasti enemmän informaatiota verrattuna elektroneihin. Lisäksi ne vaativat vähemmän energiaa ja tuottavat siten vähemmän hukkalämpöä. Tämä tekee ne mielenkiintoisiksi, esimerkiksi nopeammille ja tehokkaammille tietokoneille, erityisesti mobiilisovelluksissa.
Tutkimuksen johtava kirjoittaja Qi Wang tutkii näitä uuden sukupolven piirejä. Nyt Wang on ensimmäistä kertaa kuvaillut integroitua magnon-piiriä, jossa informaatiota kuljetetaan näiden hiukkasten avulla.
Kuten nykyisessäkin elektroniikassa kytkentäelementtien liittämiseen tarvitaan johteita ja linjaristeyksiä. Wangin johdolla tutkijat ovat onnistuneet kehittämään tällaisen liitoksen magnoneille kaksiulotteisissa simuloinnissaan.
Kun kaksi magnonjohdetta sijoitetaan melko lähelle toisiaan, aallot kommunikoivat tietyllä tavalla toistensa kanssa. Tämä tarkoittaa, että aaltojen energia siirretään yhdestä johteesta toiseen. Tätä on käytetty optiikan sovelluksissa jo jonkin aikaa, esimerkiksi optisten kuitujen välisessä informaationsiirrossa, toteavat tutkijat.
- Piireissämme käytämme kaksiulotteisia liitäntöjä, joissa magnonjohtimet on sijoitettava vain riittävän lähelle toisiaan, toteaa Qi Wang. Tätä liitäntäpistettä kutsutaan suuntaavaksi liitokseksi. Tutkijat aikovat nyt toteuttaa ensimmäisen magnoniikkapiirin tämän mallin avulla.
Tietokoneen osien tulevaisuuden valmistuksessa nämä uudet piirit voivat osaltaan merkittävästi säästää materiaalia ja siten kustannuksia. Sen lisäksi simuloidut komponentit ovat nanometrien mitoissa, joka on verrattavissa nykyaikaisiin elektronisiin komponentteihin. Magnonien informaatiotiheys on kuitenkin huomattavasti suurempi.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 30.1.2018
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
