चुंबकीय सामग्री सुपर-फास्ट स्विचिंग रिकॉर्ड तोड़ती है

क्रेन के शोधकर्ताओं (द सेंटर फॉर रिसर्च ऑन एडेप्टिव नैनोस्ट्रक्चर और नैनोडेविस), और ट्रिनिटी कॉलेज डबलिन में स्कूल ऑफ फिजिक्स, ने आज घोषणा की कि एचुंबकीय सामग्रीकेंद्र में विकसित किया गया सबसे तेज चुंबकीय स्विचिंग कभी भी रिकॉर्ड किया गया है।

टीम ने क्रेन में फोटोनिक्स रिसर्च लेजर में फेमटोसेकंड लेजर सिस्टम का इस्तेमाल किया और फिर स्विच करने के लिए और फिर पिछले रिकॉर्ड की तुलना में छह गुना तेज, और एक व्यक्तिगत कंप्यूटर की घड़ी की गति से सौ गुना तेजी से एक दूसरे के ट्रिलियन में अपनी सामग्री के चुंबकीय अभिविन्यास को फिर से स्विच किया।

यह खोज ऊर्जा कुशल अल्ट्रा-फास्ट कंप्यूटर और डेटा स्टोरेज सिस्टम की एक नई पीढ़ी के लिए सामग्री की क्षमता को प्रदर्शित करती है।

शोधकर्ताओं ने एमआरजी नामक एक मिश्र धातु में अपनी अभूतपूर्व स्विचिंग गति प्राप्त की, जिसे पहले 2014 में मैंगनीज, रूथेनियम और गैलियम से समूह द्वारा संश्लेषित किया गया था। प्रयोग में, टीम ने एमआरजी की पतली फिल्मों को लाल लेजर लाइट के फटने के साथ मारा, एक सेकंड के एक अरबवें से भी कम समय में सत्ता के मेगावाट को वितरित किया।

गर्मी हस्तांतरण MRG के चुंबकीय अभिविन्यास को स्विच करता है। यह इस पहले परिवर्तन (1 पीएस = एक सेकंड के एक ट्रिलियनवें) को प्राप्त करने के लिए एक पिकोसेकंड का एक अकल्पनीय रूप से तेज़ दसवां हिस्सा लेता है। लेकिन, इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि टीम ने पाया कि वे अभिविन्यास को फिर से एक सेकंड के 10 ट्रिलियनवें को फिर से स्विच कर सकते हैं। यह एक चुंबक के अभिविन्यास का सबसे तेज़ पुन: स्विचिंग है।

उनके परिणाम इस सप्ताह प्रमुख भौतिकी पत्रिका, भौतिक समीक्षा पत्रों में प्रकाशित किए गए हैं।

खोज ने अभिनव कंप्यूटिंग और सूचना प्रौद्योगिकी के लिए नए रास्ते खोल सकते हैं, महत्व को देखते हुएचुंबकीय सामग्रीइस उद्योग में। हमारे कई इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में छिपे हुए हैं, साथ ही इंटरनेट के केंद्र में बड़े पैमाने पर डेटा केंद्रों में, चुंबकीय सामग्री डेटा को पढ़ते हैं और संग्रहीत करते हैं। वर्तमान जानकारी विस्फोट अधिक डेटा उत्पन्न करता है और पहले से कहीं अधिक ऊर्जा का उपभोग करता है। डेटा में हेरफेर करने के लिए नए ऊर्जा कुशल तरीके ढूंढना, और मैच करने के लिए सामग्री, एक विश्वव्यापी अनुसंधान पूर्वाग्रह है।

ट्रिनिटी टीमों की सफलता की कुंजी किसी भी चुंबकीय क्षेत्र के बिना अल्ट्राफास्ट स्विचिंग को प्राप्त करने की उनकी क्षमता थी। एक चुंबक का पारंपरिक स्विचिंग एक और चुंबक का उपयोग करता है, जो ऊर्जा और समय दोनों के मामले में लागत पर आता है। MRG के साथ स्विचिंग को हीट पल्स के साथ प्राप्त किया गया था, जिससे प्रकाश के साथ सामग्री की अद्वितीय बातचीत का उपयोग किया गया।

ट्रिनिटी के शोधकर्ता जीन बेसबास और कार्स्टन ने अनुसंधान के एक एवेन्यू पर चर्चा की:

"चुंबकीय सामग्रीs स्वाभाविक रूप से स्मृति है जिसका उपयोग तर्क के लिए किया जा सकता है। अब तक, एक चुंबकीय राज्य से 'तार्किक 0,' से दूसरे 'तार्किक 1' पर स्विच करना, बहुत ऊर्जा-भूखा और बहुत धीमा है। हमारे शोध ने यह दिखाते हुए गति को संबोधित किया कि हम एमआरजी को एक राज्य से दूसरे राज्य में 0.1 पिकोसकंड में स्विच कर सकते हैं और महत्वपूर्ण रूप से कि एक दूसरा स्विच बाद में केवल 10 पिकोसेकंड का अनुसरण कर सकता है, जो पहले से देखी गई किसी भी चीज़ की तुलना में ~ 100 गिगाहर्ट्ज़ की एक परिचालन आवृत्ति के अनुरूप है।

"डिस्कवरी हमारे एमआरजी की विशेष क्षमता को प्रभावी ढंग से प्रकाश और स्पिन करने के लिए उजागर करती है ताकि हम हिथर्टो अनैच्छिक टाइमस्केल्स पर चुंबकत्व के साथ प्रकाश और प्रकाश के साथ चुंबकत्व को नियंत्रित कर सकें।"

अपनी टीम के काम पर टिप्पणी करते हुए, ट्रिनिटी के स्कूल ऑफ फिजिक्स और क्रेन के प्रोफेसर माइकल कोय ने कहा, “2014 में जब मेरी टीम और मैंने पहली बार घोषणा की कि हमने मैंगनीज, रूथेनियम और गैलियम का एक पूरी तरह से नया मिश्र धातु बनाया था, जिसे एमआरजी के रूप में जाना जाता है, तो हमने कभी भी इस बात पर संदेह नहीं किया कि यह उल्लेखनीय मैग्नेटो-ऑप्टिकल क्षमता है।

“यह प्रदर्शन प्रकाश और चुंबकत्व के आधार पर नई डिवाइस अवधारणाओं को जन्म देगा जो बहुत बढ़ी हुई गति और ऊर्जा दक्षता से लाभान्वित हो सकता है, शायद अंततः संयुक्त मेमोरी और तर्क कार्यक्षमता के साथ एक एकल सार्वभौमिक डिवाइस को महसूस कर सकता है। यह एक बहुत बड़ी चुनौती है, लेकिन हमने एक ऐसी सामग्री दिखाई है जो इसे संभव बना सकती है। हम अपने काम को आगे बढ़ाने के लिए धन और उद्योग सहयोग को सुरक्षित करने की उम्मीद करते हैं। ”