Cranni (adaptiivsete nanostruktuuride ja nanostruktuuride teadusuuringute keskus) ning Trinity kolledži Dublini füüsikakooli teatasid täna, et amagnetmaterjalKeskuses välja töötatud on kiireim magnetlülitus, mis on kunagi registreeritud.
Meeskond kasutas Femtosekundi lasersüsteeme Cranni footonika uurimislaboris, et vahetada ja seejärel ümber lülitada oma materjali magnetiline orientatsioon triljonites sekundis, kuus korda kiirem kui eelmine rekord, ja sada korda kiirem kui personaalarvuti kella kiirus.
See avastus näitab materjali potentsiaali uue põlvkonna energiatõhusate ultravardavate arvutite ja andmesalvestussüsteemide jaoks.
Teadlased saavutasid oma enneolematu lülituskiiruse sulamis, mida nimetatakse MRG -s, mille grupp sünteesiti kõigepealt 2014. aastal mangaanist, ruteeniumist ja galliumilt. Katses tabas meeskond MRG õhukesi filme punase laservalguse lõhkemisega, pakkudes megavatti võimu vähem kui miljard sekundiga.
Soojusülekanne lülitab MRG magnetilist orientatsiooni. Selle esimese muudatuse saavutamiseks kulub kujuteldamatult kiire kümnendik pikosekundist (1 ps = üks triljonit sekundit). Kuid mis veelgi olulisem - meeskond avastas, et nad saaksid orientatsiooni uuesti 10 triljonit sekundit hiljem tagasi vahetada. See on magneti orientatsiooni kiireim ümberlülitamine, mida eales täheldatud.
Nende tulemused avaldatakse sel nädalal juhtivas füüsikaajakirjas Füüsilise ülevaate kirjad.
Avastus võiks avada uusi võimalusi uuendusliku arvutamise ja infotehnoloogia jaoks, arvestadesmagnetmaterjals selles valdkonnas. Magnetmaterjalid lugesid ja salvestavad andmeid paljudes meie elektroonikaseadmetes, aga ka Interneti keskmes olevates suuremahulistes andmekeskustes. Praegune teabe plahvatus genereerib rohkem andmeid ja tarbib rohkem energiat kui kunagi varem. Uute energiatõhusate viiside leidmine andmete manipuleerimiseks ja sobivate materjalide jaoks on ülemaailmne uurimistöö mure.
Kolmainsuse meeskondade edu võti oli nende võime saavutada ultrafastide vahetamine ilma ühegi magnetväljata. Magneti traditsiooniline lülitamine kasutab teist magneti, mis tuleb hinnaga nii energia kui ka aja osas. MRG -ga saavutati vahetamine soojusempulsiga, kasutades materjali ainulaadset interaktsiooni valgusega.
Kolmainu teadlased Jean Besbas ja Karsten sõitsid aru uurimistöö ühe teekonna üle:
"MagnetmaterjalS on oma olemuselt mälu, mida saab kasutada loogika jaoks. Siiani on ühelt magnetseisundilt 'loogiline 0' üleminekul teisele 'loogiline 1' olnud liiga energia näljane ja liiga aeglane. Meie uurimistöö tegeleb kiirusega, näidates, et saame 0,1 pikosekundi jooksul MRG ühest olekust teise vahetada ja otsustavalt, et teine lüliti saab hiljem järgida ainult 10 pikosekundit, mis vastab operatiivsagedusele ~ 100 gigahertsiga - kiire kui midagi varem täheldatud.
"Avastus toob esile meie MRG erilise võime ühendada valgust ja keerutada, nii et saaksime seni magnetismi kontrollida magnetilisusega seni kättesaamatuid ajakavasid."
Kommenteerides oma meeskonna tööd, ütles Trinity füüsikakool ja Crann professor Michael Coey: “2014. aastal, kui minu meeskond teatas esmakordselt, et oleme loonud täiesti uue mangaani, ruteeniumi ja galliumi sulami, mida tuntakse MRG-na, ei kahtlustata me kunagi, et materjal on seda märkimisväärset magneto-optilist potentsiaali.
„See demonstratsioon toob kaasa uued seadme kontseptsioonid, mis põhinevad valgusel ja magnetismil, millest võiks kasu olla suurenenud kiiruse ja energiatõhususega, võib -olla realiseerides lõpuks ühe universaalse seadme kombineeritud mälu ja loogika funktsionaalsusega. See on tohutu väljakutse, kuid oleme näidanud materjali, mis võib selle võimalikuks teha. Loodame oma töö jätkamiseks tagada rahastamise ja tööstuse koostöö. ”
Postiaeg: mai-05-2021