康斯坦茨大学(University of Konstanz)的研究人员通过研究通常会以噪音形式干扰实验的波动，发现了一种新型的超快磁开关。
当接收差时，无线电上的噪声是波动如何掩盖物理信号的典型例子。实际上，除了实际信号之外，这种干扰或噪声在每一次物理测量中都会发生。
物理学家乌尔里希·诺瓦克(Ulrich Nowak)说:“即使在宇宙中最孤独的地方，那里应该什么都没有，电磁场的波动仍然存在。”
在康斯坦茨大学的合作研究中心(CRC) 1432“超越平衡的经典和量子物质的波动和非线性”中，研究人员并不认为这种无处不在的噪声是需要消除的干扰因素，而是作为一种信息来源，告诉我们一些关于信号的信息。
这种方法在研究反铁磁体时已经被证明是成功的。反铁磁体是磁性材料，其中几个子晶格的磁化相互抵消。然而，反铁磁绝缘体被认为是信息技术领域中有希望成为节能元件的材料。由于它们的外部几乎没有磁场，因此很难对它们进行物理表征。然而，反铁磁体被磁波动所包围，这可以告诉我们很多关于这种弱磁性材料的信息。
本着这种精神，两位材料科学家Ulrich Nowak和Sebastian G?nnenwein的团队在CRC的背景下分析了反铁磁材料的波动。在他们最近发表在《自然通讯》杂志上的理论和实验研究中，决定性因素是特定的频率范围。
实验物理学家G?nnenwein说:“我们测量了非常快的波动，并开发了一种方法，可以在飞秒的超短时间尺度上检测到波动。”飞秒是十亿分之一秒的百万分之一。
在较慢的时间尺度上，人们可以使用速度足够快的电子设备来测量这些波动。在超快的时间尺度上，这不再有效，这就是为什么必须开发一种新的实验方法。它是基于阿尔弗雷德·莱滕斯托弗(Alfred Leitenstorfer)研究小组的一个想法，他也是合作研究中心的成员。利用激光技术，研究人员使用脉冲序列或脉冲对来获取波动的信息。
最初，这种测量方法是为了研究量子涨落而开发的，现在已经扩展到磁系统的涨落。来自东京大学的栗原孝之作为第三个合作伙伴在这一发展中发挥了关键作用。2018年至2020年，他是康斯坦茨大学Leitenstorfer研究小组和Zukunftskolleg的成员。
实验中，两个超短光脉冲延时通过磁体，分别测试每个脉冲在传输时间内的磁性能。然后使用复杂的电子设备检查光脉冲的相似性。第一个脉冲作为参考，第二个脉冲包含反铁磁体在第一个脉冲和第二个脉冲之间的时间变化的信息。两个时间点的不同测量结果证实了波动。为了更好地理解实验结果，诺瓦克的研究小组还对实验进行了精密的计算机模拟。
一个意想不到的结果是在超短时间尺度上发现了所谓的电报噪声。这意味着不仅存在无序的噪声，而且还存在系统在两个明确定义的状态之间来回切换的波动。如此快速、纯粹的随机切换以前从未被观察到，对于随机数生成器等应用程序可能会很有趣。无论如何，在超短时间尺度上分析波动的新方法可能性为功能材料领域的进一步发现提供了巨大的潜力。
