A Crann kutatói (az adaptív nanoszerkezetek és nanodevák kutatási központja), valamint a Dublin Trinity College Fizikai Iskolája bejelentette, hogy amágneses anyagA központban kifejlesztett a leggyorsabb mágneses váltás, amelyet valaha rögzítettek.
A csapat femtoszekundumos lézerrendszereket használt a Crann fotonikai kutatólaboratóriumában, hogy átváltsa, majd újracserélje anyaguk mágneses orientációját egy másodperces trilliontokban, hatszor gyorsabb, mint az előző rekord, és százszor gyorsabb, mint egy személyi számítógép órája.
Ez a felfedezés bemutatja az anyag potenciálját az energiahatékony, ultragyors számítógépek és adattároló rendszerek új generációjára.
A kutatók példátlan váltási sebességüket egy MRG nevű ötvözetben értek el, amelyet a csoport először 2014 -ben szintetizált a mangán, a ruténium és a gallium. A kísérletben a csapat vékony MRG -fóliákat ütött el, amelyek vörös lézerlámpával robbantanak fel, és egy másodpercig kevesebb, mint egy milliárd részben megawatt teljesítményt eredményeznek.
A hőátadás váltja az MRG mágneses orientációját. Az első változás eléréséhez elképzelhetetlenül gyors tizede van egy pikosekundumhoz (1 ps = egy másodperces billió). De ami még ennél is fontosabb, a csapat rájött, hogy egy másodperc múlva újra 10 trillióval vissza tudja váltani a tájékozódást. Ez a mágnes orientációjának leggyorsabban bekapcsolása.
Eredményeiket ezen a héten teszik közzé a vezető fizikai folyóiratban, a Physical Review Letters -ben.
A felfedezés új lehetőségeket nyithat az innovatív számítástechnika és az információs technológia számára, tekintettel a fontosságramágneses anyags ebben az iparágban. Számos elektronikus eszközünkben, valamint az internet középpontjában álló nagyszabású adatközpontokban rejtett mágneses anyagok olvasják és tárolják az adatokat. A jelenlegi információs robbanás több adatot generál, és több energiát fogyaszt, mint valaha. Új energiahatékony módszerek megtalálása az adatok és az anyagok illesztése érdekében, világszerte végzett kutatási aggodalom.
A Trinity csapatok sikerének kulcsa az volt, hogy képesek elérni az ultragyors váltást mágneses mező nélkül. A mágnes hagyományos váltása egy másik mágnest használ, amely mind az energia, mind az idő szempontjából költséggel jár. Az MRG -vel a váltást hőimpulzussal sikerült elérni, felhasználva az anyag egyedi kölcsönhatását a fényzel.
A háromsági kutatók, Jean Besbas és Karsten Rode megvitatják a kutatás egyik útját:
"Mágneses anyags természetéből adódóan van memória, amely felhasználható a logikához. Eddig, amikor az egyik mágneses állapotról a „logikus 0” -ról a másikra váltott, túl energia-éhes és túl lassú volt. Kutatásaink arra irányulnak, hogy megmutatjuk, hogy az MRG -t 0,1 pikosekundumban válthatjuk át az egyik állapotról a másikra, és döntő jelentőséggel bírhatunk, hogy egy második kapcsoló csak 10 pikosekundumot követhet később, ami megfelel a ~ 100 Gigahertz működési gyakoriságának - a korábban megfigyeltnél.
"A felfedezés rávilágít az MRG különleges képességére, hogy hatékonyan párhuzamosan és forogjon, hogy a mágnesességet a fény és a fény mágnesességével tudjuk ellenőrizni az eddig elérhetetlen időtartamon."
Csapatának munkájához kommentálva, Michael Coey professzor, a Trinity fizikai és Crann iskolája elmondta: „2014-ben, amikor a csapatom és én először bejelentettük, hogy egy teljesen új ötvözetet hoztunk létre a mangán, a ruténium és a gallium, az úgynevezett MRG néven, soha nem gyanítottuk, hogy az anyagnak ez a figyelemre méltó, optikai optikai potenciál.
„Ez a demonstráció új eszköz fogalmakhoz vezet a fény és a mágnesességen alapuló, és amelyek előnyösek lehetnek a jelentősen megnövekedett sebesség és energiahatékonyság előnyeiből, talán végül egy univerzális eszköz megvalósításával, kombinált memóriával és logikai funkciókkal. Ez egy hatalmas kihívás, de megmutatott egy olyan anyagot, amely lehetővé teszi. Reméljük, hogy biztosítjuk a finanszírozást és az iparági együttműködést a munkánk folytatása érdekében. ”
A postai idő: május-05-2021