Մագնիսական նյութը գերազանցում է գերարագ անջատման ռեկորդը

CRANN-ի (Adaptive Nanostructures and Nanodevices on Research Center) և Դուբլինի Թրինիթի քոլեջի ֆիզիկայի դպրոցի հետազոտողները այսօր հայտարարեցին, որմագնիսական նյութԿենտրոնում մշակված ցուցադրում է երբևէ գրանցված ամենաարագ մագնիսական միացումը:

Թիմն օգտագործել է ֆեմտովայրկյանական լազերային համակարգեր CRANN-ի Ֆոտոնիկայի հետազոտական ​​լաբորատորիայում՝ փոխելու և այնուհետև փոխելու իրենց նյութի մագնիսական կողմնորոշումը տրիլիոներորդ վայրկյանում, վեց անգամ ավելի արագ, քան նախորդ ռեկորդը և հարյուր անգամ ավելի արագ, քան ժամացույցի արագությունը։ անհատական ​​համակարգիչ։

Այս հայտնագործությունը ցույց է տալիս նյութի ներուժը նոր սերնդի էներգաարդյունավետ գերարագ համակարգիչների և տվյալների պահպանման համակարգերի համար:

Հետազոտողները հասել են իրենց աննախադեպ փոխարկման արագություններին MRG կոչվող համաձուլվածքում, որն առաջին անգամ սինթեզվել է խմբի կողմից 2014 թվականին մանգանից, ռութենիումից և գալիումից:Փորձի ժամանակ թիմը հարվածել է MRG-ի բարակ թաղանթներին կարմիր լազերային լույսի պոռթկումներով, ինչը մեգավատ հզորություն է հաղորդում վայրկյանի մեկ միլիարդերորդից պակաս ժամանակում:

Ջերմային փոխանցումը փոխում է MRG-ի մագնիսական կողմնորոշումը:Այս առաջին փոփոխությանը հասնելու համար անհրաժեշտ է պիկովայրկյանի աներևակայելի արագ տասներորդական մասը (1 ps = վայրկյանի մեկ տրիլիոներորդ մասը):Բայց, որ ավելի կարևոր է, թիմը հայտնաբերեց, որ նրանք կարող են կրկին փոխել կողմնորոշումը 10 տրիլիոներորդ վայրկյան անց:Սա երբևէ նկատված մագնիսի կողմնորոշման ամենաարագ վերափոխումն է:

Դրանց արդյունքները հրապարակվել են այս շաբաթ ֆիզիկայի առաջատար ամսագրում՝ Physical Review Letters-ում:

Բացահայտումը կարող է նոր ուղիներ բացել նորարարական հաշվարկների և տեղեկատվական տեխնոլոգիաների համար՝ հաշվի առնելով դրա կարևորությունըմագնիսական նյութs այս ոլորտում:Թաքնված մեր էլեկտրոնային սարքերից շատերում, ինչպես նաև ինտերնետի կենտրոնում գտնվող տվյալների լայնածավալ կենտրոններում՝ մագնիսական նյութերը կարդում և պահում են տվյալները:Ներկայիս տեղեկատվական պայթյունն ավելի շատ տվյալներ է առաջացնում և ավելի շատ էներգիա է սպառում, քան երբևէ:Տվյալների մանիպուլյացիայի նոր էներգաարդյունավետ ուղիների և նյութերի համընկնում գտնելը համաշխարհային հետազոտական ​​զբաղմունք է:

Երրորդության թիմերի հաջողության գրավականը նրանց կարողությունն էր հասնել գերարագ միացման առանց մագնիսական դաշտի:Մագնիսների ավանդական փոխարկումն օգտագործում է մեկ այլ մագնիս, որն ինքնարժեք է և էներգիայի և ժամանակի առումով:MRG-ի միջոցով փոխարկումն իրականացվել է ջերմային իմպուլսով` օգտվելով լույսի հետ նյութի յուրահատուկ փոխազդեցությունից:

Երրորդության հետազոտողներ Ժան Բեսբասը և Քարստեն Ռոդը քննարկում են հետազոտության մի պողոտա.

«Մագնիսական նյութները ներհատուկ հիշողություն ունեն, որը կարող է օգտագործվել տրամաբանության համար:Մինչ այժմ, մի մագնիսական վիճակից «տրամաբանական 0»-ից անցնելը մյուս «տրամաբանական 1»-ին եղել է չափազանց էներգիա պահանջող և չափազանց դանդաղ:Մեր հետազոտությունն անդրադառնում է արագությանը` ցույց տալով, որ մենք կարող ենք MRG մի վիճակից մյուսը փոխել 0,1 պիկովայրկյանում, և շատ կարևոր է, որ երկրորդ անջատիչը կարող է հետևել միայն 10 պիկովայրկյան հետո, ինչը համապատասխանում է ~ 100 գիգահերց գործառնական հաճախականությանը, ավելի արագ, քան նախկինում նկատված որևէ բան:

«Բացահայտումը ընդգծում է մեր MRG-ի հատուկ կարողությունը՝ արդյունավետորեն զուգակցելու լույսն ու պտույտը, որպեսզի մենք կարողանանք կառավարել մագնիսականությունը լույսի հետ, իսկ լույսը՝ մագնիսականությամբ՝ մինչ այժմ անհասանելի ժամկետներում»:

Մեկնաբանելով իր թիմի աշխատանքը, պրոֆեսոր Մայքլ Քոյին, Trinity's Physics School-ը և CRANN-ը, ասաց. «2014 թվականին, երբ ես և իմ թիմը առաջին անգամ հայտարարեցինք, որ ստեղծել ենք մանգանի, ռութենիումի և գալիումի միանգամայն նոր համաձուլվածք, որը հայտնի է որպես MRG, մենք երբեք չենք կասկածվում էր, որ նյութն ուներ այս ուշագրավ մագնիսա-օպտիկական ներուժը:

«Այս ցուցադրությունը կհանգեցնի լույսի և մագնիսականության վրա հիմնված սարքերի նոր կոնցեպտների, որոնք կարող են օգուտ քաղել արագության և էներգաարդյունավետության մեծացումից, հնարավոր է, ի վերջո, ստեղծվի մեկ ունիվերսալ սարք՝ համակցված հիշողության և տրամաբանական գործառույթներով:Դա հսկայական մարտահրավեր է, բայց մենք ցույց տվեցինք մի նյութ, որը կարող է դա հնարավոր դարձնել:Մենք հուսով ենք ապահովել ֆինանսավորում և արդյունաբերության համագործակցություն՝ մեր աշխատանքը շարունակելու համար»: