Genombrott för hypersnabb trådlös datorkommunikation
Forskare vid Göteborgs universitet och Kungliga Tekniska Högskolan har lyckats generera rekordhöga frekvenser för datakommunikation med så kallade spinntroniska oscillatorer. Resultaten kan bli ett genombrott för framtidens supersnabba, trådlösa hemelektronik.
I dag kan du köpa en hemdator där hårddisken rymmer två terabyte. Den stora lagringskapaciteten, där två terabyte motsvarar två miljoner foton eller 600 000 mp3-låtar, är möjlig med hjälp av spinntronik, som utnyttjar elektroners magnetiska egenskaper för att skapa extremt snabb dataöverföring.
Datorer med spinntroniska arbetsminnen, MRAM, startar på ett ögonblick eftersom operativsystemet inte behöver hämtas från hårddisken utan ligger färdigt i arbetsminnet. Datorn är därmed i ständigt, energisnålt standbyläge – och kan förbli där i månader utan att batteriet tar slut. Det kommer till exempel att revolutionera tekniken i flygplanens ”svarta lådor”, där informationen kan bevaras säkrare och under längre tid.
Men spinntroniska oscillatorer kommer sannolikt att höja prestandan i allt från smarta mobiltelefoner, till trådlösa nätverk och radarteknik för bilar.
Forskare vid Göteborgs universitet, Kungliga Tekniska Högskolan och Everspin Technologies i USA har nu nått ett stort genombrott inom forskningsfältet.
I en studie som publiceras i tidskriften Applied Physics Letters har Johan Åkerman, professor vid Institutionen för fysik, Göteborgs universitet, och hans kollegor för första gången lyckats generera frekvenser på över 46 gigahertz i spinntroniska oscillatorer – ett resultat som slår i taket på den tillgängliga mätapparaturen.
Genom att extrapolera resultaten är forskarna övertygade om att kunna generera frekvenser på över 65 gigaherts – vilket skapar helt nya möjligheter för trådlös datakommunikation i hemmet.
–Våra resultat visar att spinntroniska oscillatorer kan täcka flera oktaver inom gigahertzområdet. I princip innebär det att tidigare outnyttjade frekvensband kan öppnas för bredbandig trådlös kommunikation, till exempel strömmad HDTV och annan hemelektronik, säger Johan Åkerman, professor vid Institutionen för fysik, Göteborgs universitet.
–Just bredbandigheten är mycket intressant för många radartillämpningar, och vi samarbetar här med företaget Sivers IMA i Kista som ser en stor potential i tekniken.
Spinntroniska oscillatorer kan också bli till stor nytta i trafiksäkerheten där de kan ingå i nästa generation bilradar.
–Där finns redan tekniken, men höga kostnader sätter stopp för en bredare användning. Spinntroniska oscillatorer kan reducera kostnaden till kanske en fjärdedel, vilket ger mycket större genomslagskraft för en teknik som bevisligen räddar liv i trafiken, säger Johan Åkerman.
Kontaktinformation
Kontakt:
Johan Åkerman, professor vid Institutionen för fysik, Göteborgs universitet
0707-104 360
Fakta
En oscillator är en elektronisk krets som producerar en repeterande, elektronisk signal. En spinntronisk oscillator utnyttjar elektronernas magnetiska svängningar, och genererar en radiofrekvenssignal som kan kontrolleras med strömstyrkan – via en effekt som kallas spinnvridmoment. En avgörande fördel med spinntroniska oscillatorer är deras storlek: de kräver en area som är 100 miljoner gånger mindre än vad traditionella oscillatorer behöver.
