یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه کالیفرنیا در لس آنجلس موفق به ساخت یک نوسانگر ماکروویو بسیار قدرتمند در مقیاس نانو شده‌اند. این نوسانگر که قدرتمندترین نوسانگر دنیا محسوب می‌شود، بسیار ارزان و کارا بوده و می‌تواند سیگنال‌هایی با کیفیت بالاتر در ادوات مخابراتی ایجاد کند.
ساخت قدرتمندترین نوسانگر ماکروویو نانومقیاس جهان
تلفن‌های همراه، تبلت‌ها و دیگر ادوات الکترونیکی از نوسانگرهای ماکروویو استفاده می‌کنند. این دستگاه‌های کوچک می‌توانند سیگنال‌های الکتریکی تولید نمایند. در تلفن‌های همراه، مدارات گیرنده و فرستنده حاوی این نوسانگرها بوده که می‌توانند سیگنال‌های رادیوفرکانس ایجاد کنند سپس این سیگنال‌ها را به امواج الکترومغناطیسی تبدیل نمایند.
در نوسانگرهای امروزی از الکترون برای ایجاد امواج ماکروویو استفاده می‌شود. اما در نوسانگری که محققان این پروژه ساخته‌اند از اسپین الکترون استفاده می‌شود که دارای مزایای بسیاری نسبت به سیستم‌ها رایج است. در این پروژه روی حافظه دسترسی تصادفی مقاوم در برابر مغناطیسی شدن (STT-RAM) تمرکز شده است، این حافظه نسبت به حافظه‌های رایج هم سرعت بیشتری دارد و هم از کارایی بالاتری برخوردار می‌باشد.
کانگ ال وانگ از محققان این پروژه می‌گوید ما دریافتیم که ساختار نانومقیاس لایه‌ای که برای ساخت این حافظه‌ها استفاده می‌شود می‌تواند کاندید مناسبی برای ساخت نوسانگرهای ماکروویو باشد.
این ساختارها که به نانونوسانگرهای انتقال اسپین یا STNO شهرت یافته، از دو لایه مغناطیسی تشکیل شده است یک لایه به صورت ثابت بوده و دیگری می‌تواند به‌صورت دورانی با اعمال جریان الکتریکی می‌چرخد. این موضوع موجب می‌شود تا ماکروویوهای نوسانی بسیار دقیق تولید شوند.
کانگ ال وانگ می‌گوید پیش از این گزارشی مبنی بر تولید نوسانگرهای انتقال اسپین که با کارایی بالا و کیفیت سیگنال خوب کار کند، به چاپ نرسیده بود. این گروه تحقیقاتی به تست این نوسانگر پرداختند نتایج نشان داد که توان خروجی از آن یک میکرو وات با پهنای باندی در حد ۲۵ مگاهرتز است. این رقم، مقدار ایده‌آلی برای یک نوسانگر محسوب می‌شود. پهنای باند در این نوسانگر بسیار باریک است بنابراین نویزهای تداخلی در آن بسیار کم خواهد بود و کیفیت سیگنال خروجی آن نیز بسیار بالا خواهد شد.
از دیگر مزایای این سیستم آن است که ابعاد آن ۱۰ هزار برابر کوچک‌تر از نوسانگرهای سیلیکونی است. بنابراین آنها را به‌راحتی می‌توان در تراشه‌های کامیپوتری قرار داد. همچنین فناوری ساخت این نوسانگرها با فناوری ساخت تراشه‌های سیلیکونی منطبق است.
نتایج این تحقیق در قالب مقاله‌ای تحت عنوان High-Power Coherent Microwave Emission from Magnetic Tunnel Junction Nano-oscillators with Perpendicular Anisotropy در نشریه ACS Nano به چاپ رسیده است.
