山西
6G何时成为现实？实现第六代6G无线通信系统需要开发合适的磁性材料。日本科学家团队在一种称为手性自旋孤子晶格CSL的磁性超结构中发现了一种前所未有的高频集体共振，这说明CSL是一种有希望用于6G技术的材料。未来的通信技术需要将频带从当前的几千兆赫（GHz）扩展到100千兆赫以上。鉴于通信设备中使用的现有磁性材料在实际磁场强度下只能共振和吸收70GHz左右的微波，因此尚不可能实现如此高的频率。
这位日本科学家带领的研究团队解决了这一知识和技术差距，深入研究了螺旋旋超结构CSL。这位教授解释道：“CSL具有可调的周期性结构，这意味着它可以通过改变外部磁场强度进行连续调制，CSL声子模式或集体共振模式——当CSL的扭结围绕其平衡位置集体振荡时——允许的频率范围比传统铁磁材料的频率范围更宽。”这种CSL声子模式在理论上已被预测，但在实验中从未观察到。
为了寻找CSL声子模式，该团队在CrNb3S6上进行了实验，CrNb3S6是一种典型的手性磁性晶体，含有CSL。他们首先在CrNb3S6中产生CSL，然后观察其在改变外磁场强度下的共振行为。采用专门设计的微波电路检测磁共振信号。科学家们在三种模式下观察到共振，即“基特尔模式”、“不对称模式”和“多重共振模式”。在基特尔模式下，与在传统铁磁材料中观察到的情况类似，共振频率只有在磁场强度增加时才会增加，这意味着产生6G所需的高频需要一个不切实际的强磁场，在非对称模中也没有发现CSL声子。
在多重共振模式下，检测到CSL声子；与目前使用的磁性材料相比，当磁场强度降低时，频率会自发增加。这是一种史无前例的现象，可能会在磁场相对较弱的情况下提升到100 GHz以上。这种提升是实现6G可操作性所急需的机制。另一位科学家表示：“我们首次成功地观察到了这种共振运动，由于其出色的结构可控性，共振频率可以控制在高达亚太赫兹的宽带上。这种宽带和变频特性超过5G，可用于下一代通信技术的研发。”
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