Para peneliti di CRANN (Pusat Penelitian Struktur Nano Adaptif dan Perangkat Nano), dan Sekolah Fisika di Trinity College Dublin, hari ini mengumumkan bahwa abahan magnetisyang dikembangkan di Pusat ini menunjukkan peralihan magnetik tercepat yang pernah tercatat.
Tim menggunakan sistem laser femtosecond di Photonics Research Laboratory di CRANN untuk mengubah dan kemudian mengubah kembali orientasi magnetik material mereka dalam sepersejuta detik, enam kali lebih cepat dari rekor sebelumnya, dan seratus kali lebih cepat dari kecepatan jam. sebuah komputer pribadi.
Penemuan ini menunjukkan potensi material untuk generasi baru komputer ultra-cepat dan sistem penyimpanan data yang hemat energi.
Para peneliti mencapai kecepatan peralihan yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam paduan yang disebut MRG, yang pertama kali disintesis oleh kelompok tersebut pada tahun 2014 dari mangan, rutenium, dan galium.Dalam percobaan tersebut, tim memukul film tipis MRG dengan semburan sinar laser merah, menghasilkan daya sebesar megawatt dalam waktu kurang dari sepersejuta detik.
Perpindahan panas mengubah orientasi magnetik MRG.Dibutuhkan sepersepuluh pikodetik yang sangat cepat untuk mencapai perubahan pertama ini (1 ps = sepertriliun detik).Namun, yang lebih penting, tim menemukan bahwa mereka dapat mengubah orientasinya kembali 10 triliun detik kemudian.Ini adalah perubahan orientasi magnet tercepat yang pernah diamati.
Hasilnya dipublikasikan minggu ini di jurnal fisika terkemuka, Physical Review Letters.
Penemuan ini dapat membuka jalan baru bagi komputasi inovatif dan teknologi informasi, mengingat pentingnya hal tersebutbahan magnetiss di industri ini.Tersembunyi di banyak perangkat elektronik kita, serta di pusat data berskala besar di jantung internet, bahan magnetik membaca dan menyimpan data.Ledakan informasi saat ini menghasilkan lebih banyak data dan menghabiskan lebih banyak energi dibandingkan sebelumnya.Menemukan cara baru yang hemat energi untuk memanipulasi data, dan material yang cocok, merupakan perhatian penelitian di seluruh dunia.
Kunci kesuksesan tim Trinity adalah kemampuan mereka mencapai peralihan ultracepat tanpa medan magnet apa pun.Peralihan magnet secara tradisional menggunakan magnet lain, yang memerlukan biaya baik dari segi energi maupun waktu.Dengan MRG, peralihan dicapai dengan pulsa panas, memanfaatkan interaksi unik material dengan cahaya.
Peneliti Trinity Jean Besbas dan Karsten Rode mendiskusikan salah satu cara penelitian ini:
“Bahan magnetiss secara inheren memiliki memori yang dapat digunakan untuk logika.Sejauh ini, peralihan dari satu keadaan magnetis 'logis 0' ke keadaan 'logis 1' lainnya terlalu boros energi dan terlalu lambat.Penelitian kami membahas kecepatan dengan menunjukkan bahwa kita dapat mengalihkan MRG dari satu keadaan ke keadaan lain dalam 0,1 pikodetik dan yang terpenting bahwa peralihan kedua hanya dapat terjadi dalam 10 pikodetik kemudian, sesuai dengan frekuensi operasional ~100 gigahertz—lebih cepat dari apa pun yang diamati sebelumnya.
“Penemuan ini menyoroti kemampuan khusus MRG kami untuk secara efektif memadukan cahaya dan putaran sehingga kami dapat mengendalikan magnetisme dengan cahaya dan cahaya dengan magnetisme pada rentang waktu yang sampai sekarang tidak dapat dicapai.”
Mengomentari pekerjaan timnya, Profesor Michael Coey, Sekolah Fisika Trinity dan CRANN, berkata, “Pada tahun 2014 ketika tim saya dan saya pertama kali mengumumkan bahwa kami telah menciptakan paduan mangan, rutenium, dan galium yang benar-benar baru, yang dikenal sebagai MRG, kami tidak pernah menduga bahan tersebut memiliki potensi magneto-optik yang luar biasa.
“Demonstrasi ini akan mengarah pada konsep perangkat baru berdasarkan cahaya dan magnet yang dapat memperoleh manfaat dari peningkatan kecepatan dan efisiensi energi, yang mungkin pada akhirnya mewujudkan satu perangkat universal dengan gabungan fungsi memori dan logika.Ini merupakan tantangan yang sangat besar, namun kami telah menunjukkan materi yang memungkinkannya.Kami berharap mendapatkan pendanaan dan kolaborasi industri untuk melanjutkan pekerjaan kami.”
Waktu posting: 05-Mei-2021