חומר מגנטי שובר תיעוד מיתוג מהיר במיוחד

חוקרים ב- CRANN (המרכז למחקר על מבנים ננו -אדפטיביים וננו -שוויים), ובית הספר לפיזיקה במכללת טריניטי דבלין, הודיעו היום כי אחומר מגנטימפותח במרכז מדגים את המיתוג המגנטי המהיר ביותר שנרשם אי פעם.

הצוות השתמש במערכות לייזר של Femtosecond במעבדה לחקר פוטוניקה ב- CRANN כדי להחליף ואז להיתק מחדש את האוריינטציה המגנטית של החומר שלהם בטריליון של שנייה, פי שישה מהירה יותר מהשיא הקודם, ומאה פעמים מהר יותר ממהירות השעון של מחשב אישי.

תגלית זו מדגימה את הפוטנציאל של החומר לייצור חדש של מחשבים מהירים במיוחד ומערכות אחסון נתונים.

החוקרים השיגו את מהירויות המיתוג חסרות התקדים שלהם בסגסוגת בשם MRG, שסונתז לראשונה על ידי הקבוצה בשנת 2014 ממנגן, רותניום וגליום. בניסוי, הצוות פגע בסרטים דקים של MRG עם פרצי אור לייזר אדום, והעביר מגה -וואט של כוח בפחות ממיליארד שנייה.

העברת החום מחליפה את האוריינטציה המגנטית של MRG. זה לוקח עשירית מהירה שלא ניתן לדמיון מהפיקוסקונד כדי להשיג שינוי ראשון זה (1 ps = טריליון אחד של שנייה). אך חשוב מכך, הצוות גילה שהם יכולים להחליף את האוריינטציה שוב 10 טריליוני שנייה לאחר מכן. זוהי המחלקה המחודשת המהירה ביותר של אוריינטציה של אבן שנצפתה אי פעם.

תוצאותיהם מתפרסמות השבוע בכתב העת המוביל בכתב העת Physics, מכתבי ביקורת פיזית.

הגילוי יכול לפתוח דרכים חדשות לטכנולוגיית מחשוב וטכנולוגיית מידע חדשניות, בהתחשב בחשיבותה שלחומר מגנטיS בענף זה. מוסתרים ברבים מהמכשירים האלקטרוניים שלנו, כמו גם במרכזי הנתונים הגדולים בלב האינטרנט, חומרים מגנטיים קוראים ומאחסנים את הנתונים. פיצוץ המידע הנוכחי מייצר יותר נתונים וצורכים יותר אנרגיה מאי פעם. מציאת דרכים חסכוניות באנרגיה חדשה לתמרון נתונים וחומרים להתאמה, היא עיסוק מחקרי עולמי.

המפתח להצלחת צוותי השילוש הקדוש היה יכולתם להשיג את המיתוג האולטרה -פסט ללא שום שדה מגנטי. מיתוג מסורתי של מגנט משתמש במגנט אחר, שמגיע בעלות מבחינת אנרגיה וזמן כאחד. עם MRG המיתוג הושג באמצעות דופק חום, תוך שימוש באינטראקציה הייחודית של החומר עם אור.

חוקרי השילוש הקדוש ז'אן בסבס וקרסטן רוד דנו בשדרה אחת של המחקר:

"חומר מגנטיS יש מטבעו זיכרון שניתן להשתמש בו להיגיון. עד כה, המעבר ממצב מגנטי אחד 'הגיוני 0', ל"הגיוני 1 "אחר, היה רעב אנרגיה מדי ואיטי מדי. המחקר שלנו מתייחס למהירות על ידי הצגת כי אנו יכולים להחליף MRG ממדינה למצב אחר ב -0.1 פיקוסקונט ובאופן חיוני כי מתג שני יכול לעקוב אחר 10 פיקוסקונט לאחר מכן, המתאים לתדר מבצעי של ~ 100 גיגהרץ - מהפגרים מכל מה שנצפה קודם.

"הגילוי מדגיש את היכולת המיוחדת של ה- MRG שלנו להזדווג ביעילות אור וסובב כדי שנוכל לשלוט במגנטיות באור ואור עם מגנטיות על טווחי זמן בלתי ניתנים להשגה עד כה."

בתגובה על עבודתו של הצוות שלו, אמר פרופסור מייקל קוי, בית הספר לפיזיקה וקראן של טריניטי, "בשנת 2014, כאשר הצוות שלי ואני הודיענו לראשונה כי יצרנו סגסוגת חדשה לחלוטין של מנגן, רותניום וגלום, המכונה MRG, מעולם לא חשדנו שהחומר היה בעל פוטנציאל מגנטו-אופטי מדהים זה.

"הפגנה זו תוביל למושגי מכשירים חדשים המבוססים על אור ומגנטיות שיכולים להפיק תועלת מהמהירות מוגברת מאוד ויעילות אנרגטית, ואולי בסופו של דבר מימוש מכשיר אוניברסלי יחיד עם זיכרון משולב ופונקציונליות לוגית. זה אתגר עצום, אך הראינו חומר שעשוי לאפשר את זה. אנו מקווים להבטיח מימון ושיתוף פעולה בתעשייה כדי להמשיך בעבודתנו. "