CRANNi (adaptiivsete nanostruktuuride ja nanoseadmete uurimiskeskuse) ja Dublini Trinity College'i füüsikakooli teadlased teatasid täna, etmagnetiline materjalkeskuses välja töötatud, demonstreerib kiireimat magnetilist ümberlülitust, mis kunagi registreeritud.
Meeskond kasutas CRANNi fotoonika uurimislaboris femtosekundilisi lasersüsteeme, et vahetada ja seejärel uuesti muuta oma materjali magnetilist orientatsiooni triljondiku sekundi jooksul, kuus korda kiiremini kui eelmine rekord ja sada korda kiiremini kui personaalarvuti.
See avastus näitab materjali potentsiaali uue põlvkonna energiatõhusate ülikiirete arvutite ja andmesalvestussüsteemide jaoks.
Teadlased saavutasid oma enneolematud lülituskiirused MRG-nimelises sulamis, mille rühm sünteesis esmakordselt 2014. aastal mangaanist, ruteeniumist ja galliumist.Katses tabas meeskond MRG õhukesi kilesid punase laservalgusega, andes megavatti võimsust vähem kui miljardi sekundiga.
Soojusülekanne muudab MRG magnetilist orientatsiooni.Selle esimese muudatuse saavutamiseks kulub kujuteldamatult kiire kümnendik pikosekundist (1 ps = üks triljonik sekundist).Kuid mis veelgi olulisem, meeskond avastas, et suudab 10 triljondik sekundit hiljem uuesti orientatsiooni tagasi muuta.See on kõigi aegade kiireim magneti orientatsiooni ümberlülitamine.
Nende tulemused avaldatakse sel nädalal juhtivas füüsikaajakirjas Physical Review Letters.
Arvestades selle olulisust, võib avastus avada uusi võimalusi uuenduslikuks andmetöötluseks ja infotehnoloogiaksmagnetiline materjals selles valdkonnas.Magnetmaterjalid, mis on peidetud paljudes meie elektroonikaseadmetes ja ka Interneti keskmes asuvates suuremahulistes andmekeskustes, loevad ja salvestavad andmeid.Praegune infoplahvatus tekitab rohkem andmeid ja tarbib rohkem energiat kui kunagi varem.Uute energiatõhusate viiside leidmine andmetega manipuleerimiseks ja materjalide sobitamiseks on ülemaailmne uurimistöö.
Trinity meeskondade edu võti oli nende võime saavutada ülikiire lülitus ilma magnetväljata.Traditsiooniline magneti ümberlülitamine kasutab teist magnetit, mille maksumus on nii energia kui ka ajakulu.MRG-ga saavutati lülitus soojusimpulsiga, kasutades ära materjali ainulaadset koostoimet valgusega.
Kolmainsuse uurijad Jean Besbas ja Karsten Rode arutavad ühte uurimistöö võimalust:
“Magnetiline materjals on oma olemuselt mälu, mida saab loogika jaoks kasutada.Siiani on ümberlülitumine ühelt magnetolekult "loogiline 0" teisele "loogiline 1" olnud liiga energianäljas ja liiga aeglane.Meie uuringud käsitlevad kiirust, näidates, et suudame MRG-d ühest olekust teise lülituda 0,1 pikosekundi jooksul ja ülioluline on see, et teine lüliti võib järgneda vaid 10 pikosekundit hiljem, mis vastab ~ 100 gigahertsi töösagedusele – kiiremini kui miski varem vaadeldud.
"Avastus toob esile meie MRG erilise võime ühendada tõhusalt valgust ja pöörlemist, et saaksime kontrollida valguse ja valguse magnetismi seni saavutamatutel ajavahemikel."
Professor Michael Coey Trinity füüsikakoolist ja CRANNist ütles oma meeskonna tööd kommenteerides: „Kui 2014. aastal teatasime oma meeskonnaga esimest korda, et oleme loonud täiesti uue mangaani, ruteeniumi ja galliumi sulami, mida tuntakse nime all MRG, ei teinud me seda kunagi. kahtlustati, et materjalil on see märkimisväärne magneto-optiline potentsiaal.
"See demonstratsioon toob kaasa uued valgusel ja magnetilisusel põhinevad seadmekontseptsioonid, mis võiksid saada kasu oluliselt suurenenud kiirusest ja energiatõhususest, võib-olla lõpuks realiseerida ühe universaalse seadme, millel on kombineeritud mälu ja loogikafunktsioonid.See on suur väljakutse, kuid oleme näidanud materjali, mis võib selle võimalikuks teha.Loodame oma töö jätkamiseks tagada rahastamise ja tööstuse koostöö.
Postitusaeg: mai-05-2021