CRANNeko (Nanoegiturak eta Nanogailu Egokitzaileen Ikerketa Zentroa) eta Trinity College Dublingo Fisika Eskolako ikertzaileek gaur iragarri dute...material magnetikoaZentroan garatutakoak inoiz erregistratutako kommutazio magnetiko azkarrena erakusten du.
Taldeak femtosegundoetako laser sistemak erabili zituen CRANNeko Fotonika Ikerketa Laborategian materialaren orientazio magnetikoa aldatu eta berriro aldatzeko bilioi segundoren batean, aurreko errekorra baino sei aldiz azkarrago, eta ordenagailu pertsonal baten erloju-abiadura baino ehun aldiz azkarrago.
Aurkikuntza honek materialak energia-eraginkortasuneko ordenagailu ultra-azkarrei eta datuak biltegiratzeko sistemei aurre egiteko duen potentziala erakusten du.
Ikertzaileek kommutazio-abiadura paregabeak lortu zituzten MRG izeneko aleazio batean, taldeak 2014an manganesotik, ruteniotik eta galiotik sintetizatu zuena lehen aldiz. Esperimentuan, taldeak MRG film meheak laser argi gorri eztandekin jo zituen, megawatt-eko potentzia emanez segundo baten mila milioiren bat baino gutxiagoan.
Bero-transferentziak MRGren orientazio magnetikoa aldatzen du. Imajinaezina den pikosegundo baten hamarren bat behar da lehen aldaketa hori lortzeko (1 ps = bilioiren bat segundoren). Baina, are garrantzitsuagoa dena, taldeak aurkitu zuen orientazioa berriro alda zezaketela 10 bilioiren bat segundoren buruan. Hau da inoiz ikusi den iman baten orientazioaren berriro aldaketa azkarrena.
Haien emaitzak aste honetan argitaratu dituzte fisikako aldizkari nagusian, Physical Review Letters aldizkarian.
Aurkikuntzak bide berriak ireki ditzake informatika eta informazio-teknologia berritzailearentzat, garrantzia kontuan hartuta.material magnetikoaIndustria honetakoak. Gure gailu elektroniko askotan ezkutatuta, baita interneten bihotzean dauden datu-zentro handietan ere, material magnetikoek datuak irakurri eta gordetzen dituzte. Gaur egungo informazio-leherketak inoiz baino datu gehiago sortzen ditu eta energia gehiago kontsumitzen du. Datuak manipulatzeko energia-eraginkortasuneko modu berriak eta horiei dagozkien materialak aurkitzea mundu osoko ikerketa-kezka bat da.
Trinity taldeen arrakastaren gakoa eremu magnetikorik gabe kommutazio ultra-azkarra lortzeko gaitasuna izan zen. Iman baten kommutazio tradizionalak beste iman bat erabiltzen du, eta horrek kostua du energiari eta denborari dagokionez. MRG-rekin kommutazioa bero-pultsu batekin lortu zen, materialak argiarekin duen interakzio berezia erabiliz.
Jean Besbas eta Karsten Rode Trinityko ikertzaileek ikerketaren bide bat aztertzen dute:
"Material magnetikoas-ek berez dute logikarako erabil daitekeen memoria. Orain arte, egoera magnetiko batetik '0 logikoa' beste batera aldatzea energia-gose handiegia eta motelegia izan da. Gure ikerketak abiadura jorratzen du erakutsiz MRG egoera batetik bestera 0,1 pikosegundotan alda dezakegula eta, funtsean, bigarren aldaketa bat 10 pikosegundo geroago bakarrik gerta daitekeela, ~ 100 gigahertzeko funtzionamendu-maiztasunari dagokiona, lehenago behatutako edozer baino azkarragoa.
«Aurkikuntzak gure MRGak argia eta spin-a eraginkortasunez akoplatzeko duen gaitasun berezia nabarmentzen du, magnetismoa argiarekin eta argia magnetismoarekin kontrolatu ahal izateko orain arte lortu ezinezko denbora-eskalan».
Bere taldearen lanari buruzko iruzkinak eginez, Michael Coey irakasleak, Trinity's School of Physics eta CRANNekoak, esan zuen: “2014an, nire taldeak eta nik manganeso, rutenio eta galiozko aleazio guztiz berri bat sortu genuela iragarri genuenean, MRG izenekoa, ez genuen susmatu materialak potentzial magneto-optiko nabarmen hori zuenik.
«Erakutspen honek argian eta magnetismoan oinarritutako gailu kontzeptu berriak ekarriko ditu, abiadura eta energia-eraginkortasuna asko handituz etekina aterako dutenak, agian, azkenean memoria eta logika funtzionalitate konbinatuak dituen gailu unibertsal bakarra lortuz. Erronka handia da, baina hori posible egin dezakeen material bat erakutsi dugu. Gure lana aurrera eramateko finantzaketa eta industriaren lankidetza lortzea espero dugu».
Argitaratze data: 2021eko maiatzaren 5a