Esploristoj ĉe CRANN (La Centro por Esplorado pri Adaptaj Nanostrukturoj kaj Nanoaparatoj), kaj la Lernejo de Fiziko ĉe Trinity College Dublin, hodiaŭ anoncis kemagneta materialoevoluigita ĉe la Centro montras la plej rapidan magnetan ŝanĝadon iam registritan.
La teamo uzis femtosekundajn lasersistemojn en la Fotonika Esplorlaboratorio ĉe CRANN por ŝanĝi kaj poste reŝanĝi la magnetan orientiĝon de sia materialo en duiliononoj de sekundo, ses fojojn pli rapide ol la antaŭa rekordo, kaj cent fojojn pli rapide ol la horloĝrapideco de persona komputilo.
Ĉi tiu malkovro pruvas la potencialon de la materialo por nova generacio de energiefikaj ultrarapidaj komputiloj kaj datumstokaj sistemoj.
La esploristoj atingis siajn senprecedencajn ŝanĝrapidecojn en alojo nomata MRG, unue sintezita de la grupo en 2014 el mangano, rutenio kaj galio.En la eksperimento, la teamo trafis maldikajn filmojn de MRG kun ekestoj de ruĝa lasera lumo, liverante megavatojn da potenco en malpli ol miliardoono de sekundo.
La varmotransigo ŝanĝas la magnetan orientiĝon de MRG.Oni bezonas neimageble rapidan dekonon de pikosekundo por atingi ĉi tiun unuan ŝanĝon (1 ps = duilionono de sekundo).Sed, pli grave, la teamo malkovris, ke ili povus ŝanĝi la orientiĝon denove 10 biliononojn da sekundo poste.Ĉi tio estas la plej rapida reŝanĝo de la orientiĝo de magneto iam observita.
Iliaj rezultoj estas publikigitaj ĉi-semajne en la ĉefa revuo pri fiziko, Physical Review Letters.
La malkovro povus malfermi novajn vojojn por noviga komputado kaj informa teknologio, donita la gravecon demagneta materialos en ĉi tiu industrio.Kaŝitaj en multaj el niaj elektronikaj aparatoj, same kiel en la grandskalaj datumcentroj ĉe la koro de la interreto, magnetaj materialoj legas kaj konservas la datumojn.La nuna informa eksplodo generas pli da datumoj kaj konsumas pli da energio ol iam antaŭe.Trovi novajn energiefikajn manierojn manipuli datumojn, kaj materialojn kongrui, estas tutmonda esplorokupo.
La ŝlosilo al la sukceso de la Trinity-teamoj estis ilia kapablo atingi la ultrarapidan ŝanĝadon sen iu magneta kampo.Tradicia ŝanĝado de magneto uzas alian magneton, kiu kostas laŭ kaj energio kaj tempo.Kun MRG la ŝanĝado estis atingita per varmopulso, uzante la unikan interagon de la materialo kun lumo.
Trinity-esploristoj Jean Besbas kaj Karsten Rode diskutas unu avenuon de la esplorado:
“Magneta materialos esence havas memoron kiu povas esti uzata por logiko.Ĝis nun, ŝanĝi de unu magneta stato 'logika 0' al alia 'logika 1' estis tro energimalsata kaj tro malrapida.Nia esplorado traktas rapidecon montrante ke ni povas ŝanĝi MRG de unu stato al alia en 0.1 pikosekundoj kaj decide ke dua ŝaltilo povas sekvi nur 10 pikosekundojn poste, respondante al funkcia frekvenco de ~ 100 gigaherco-pli rapide ol ĉio observita antaŭe.
"La malkovro elstarigas la specialan kapablon de nia MRG efike kunligi lumon kaj turnadon por ke ni povu kontroli magnetismon per lumo kaj lumon per magnetismo en ĝis nun neatingeblaj temposkaloj."
Komentante la laboron de sia teamo, profesoro Michael Coey, Lernejo de Fiziko de Trinity kaj CRANN, diris, "En 2014 kiam mia teamo kaj mi unue anoncis, ke ni kreis tute novan alojon de mangano, rutenio kaj galio, konata kiel MRG, ni neniam. suspektis ke la materialo havis ĉi tiun rimarkindan magneto-optikan potencialon.
"Ĉi tiu pruvo kondukos al novaj aparataj konceptoj bazitaj sur lumo kaj magnetismo, kiuj povus profiti el tre pliigita rapideco kaj energia efikeco, eble finfine realigante ununuran universalan aparaton kun kombinita memoro kaj logika funkcio.Ĝi estas grandega defio, sed ni montris materialon, kiu eble ebligos ĝin.Ni esperas certigi financadon kaj industrian kunlaboron por daŭrigi nian laboron."
Afiŝtempo: majo-05-2021