Navorsers by Crann (die Sentrum vir Navorsing oor Adaptiewe Nanostrukture en NanoDevices), en die School of Physics aan die Trinity College Dublin, het vandag aangekondig dat 'nmagnetiese materiaalOntwikkel in die middel demonstreer die vinnigste magnetiese skakel wat ooit opgeneem is.
Die span het femtosekonde laserstelsels in die Fotonics Research Laboratory in Crann gebruik om die magnetiese oriëntasie van hul materiaal in triljoenste van 'n sekonde, ses keer vinniger as die vorige rekord, en honderd keer vinniger te skakel as die klokspoed van 'n persoonlike rekenaar.
Hierdie ontdekking demonstreer die potensiaal van die materiaal vir 'n nuwe generasie energie-effektiewe ultra-vinnige rekenaars en datastoorstelsels.
Die navorsers het hul ongekende skakelsnelhede bereik in 'n legering genaamd MRG, wat die eerste keer in 2014 deur die groep gesintetiseer is van mangaan, ruthenium en gallium. In die eksperiment het die span dun films van MRG met bars van rooi laserlig getref, wat in minder as 'n miljardste van 'n sekonde megawatt mag lewer.
Die hitte -oordrag skakel die magnetiese oriëntasie van MRG. Dit neem 'n ondenkbare vinnige tiende van 'n pikosekonde om hierdie eerste verandering te bewerkstellig (1 ps = een triljoenste van 'n sekonde). Maar nog belangriker, die span het ontdek dat hulle die oriëntasie weer tien triljoenste van 'n sekonde later kan terugskakel. Dit is die vinnigste omskakeling van 'n magneet se oriëntasie wat ooit waargeneem is.
Hul resultate word hierdie week gepubliseer in die toonaangewende fisika -tydskrif, Fisiese Resensiesbriewe.
Die ontdekking kan nuwe moontlikhede oopmaak vir innoverende rekenaar- en inligtingstegnologie, gegewe die belangrikheid vanmagnetiese materiaals in hierdie bedryf. Verborge in baie van ons elektroniese toestelle, sowel as in die grootskaalse datasentrums in die hart van die internet, lees en stoor magnetiese materiale die data. Die huidige inligtingontploffing genereer meer data en verbruik meer energie as ooit tevore. Die vind van nuwe energie-effektiewe maniere om data te manipuleer, en materiale om aan te pas, is 'n wêreldwye navorsingsbesetting.
Die sleutel tot die sukses van die Trinity -spanne was hul vermoë om die ultra -vinnige oorskakeling sonder enige magnetiese veld te bereik. Tradisionele omskakeling van 'n magneet gebruik 'n ander magneet, wat kos en tyd kos. Met MRG is die oorskakeling met 'n hittepuls bewerkstellig, wat die unieke interaksie van die materiaal met lig gebruik het.
Die Trinity -navorsers Jean Besbas en Karsten het Rode One Avenue of the Research bespreek:
'Magnetiese materiaalS het inherent geheue wat vir logika gebruik kan word. Tot dusver was die oorskakeling van een magnetiese toestand 'logies 0' na 'n ander 'logiese 1', te energiehonger en te stadig. Ons navorsing spreek die snelheid aan deur aan te toon dat ons MRG van een toestand na 'n ander in 0.1 pikosekondes kan oorskakel en dat 'n tweede skakelaar slegs tien pikosekondes later kan volg, wat ooreenstem met 'n operasionele frekwensie van ~ 100 gigahertz - vinniger as wat voorheen waargeneem is.
"Die ontdekking beklemtoon die spesiale vermoë van ons MRG om lig en draai effektief te koppel, sodat ons magnetisme met lig en lig met magnetisme op tot dusver onbereikbare tydskale kan beheer."
In die kommentaar op sy span se werk het professor Michael Cooey, Trinity's School of Physics en Crann, gesê: 'In 2014 toe ek en my span die eerste keer aangekondig het dat ons 'n heeltemal nuwe legering van mangaan, ruthenium en gallium, bekend as MRG, geskep het, het ons nooit vermoed dat die materiaal hierdie merkwaardige magneto-optiese potensiaal het nie.
“Hierdie demonstrasie sal lei tot nuwe apparaatkonsepte gebaseer op lig en magnetisme wat kan baat vind by die groot verhoogde snelheid en energie -doeltreffendheid, miskien uiteindelik 'n enkele universele toestel met gekombineerde geheue en logiese funksionaliteit. Dit is 'n groot uitdaging, maar ons het 'n materiaal getoon wat dit moontlik kan maak. Ons hoop om finansiering en samewerking in die bedryf te bekom om ons werk te beoefen. ”
Postyd: Mei-05-2021