მაგნიტური მასალა არღვევს სუპერ სწრაფი გადართვის ჩანაწერს

Crann- ის მკვლევარებმა (ადაპტირებული ნანოსტრუქტურებისა და ნანოდევიკების კვლევის ცენტრი) და ფიზიკის სკოლა სამების კოლეჯში დუბლინში, დღეს განაცხადეს, რომ ამაგნიტური მასალაცენტრში განვითარებული გვიჩვენებს ყველაზე სწრაფი მაგნიტური გადართვა, რომელიც ოდესმე ჩაწერილია.

გუნდმა გამოიყენა Femtosecond ლაზერული სისტემები Photonics Research Laboratory- ში Crann- ში, რომ შეცვალოს და შემდეგ ხელახლა შეცვალოს მათი მასალის მაგნიტური ორიენტაცია წამში ტრილიონებში, ექვსჯერ უფრო სწრაფად, ვიდრე წინა ჩანაწერი, და ასჯერ უფრო სწრაფია, ვიდრე პერსონალური კომპიუტერის საათის სიჩქარე.

ეს აღმოჩენა აჩვენებს მასალის პოტენციალს ახალი თაობის ენერგოეფექტური ულტრა სწრაფი კომპიუტერებისა და მონაცემთა შენახვის სისტემებისთვის.

მკვლევარებმა მიაღწიეს უპრეცედენტო გადართვის სიჩქარეს შენადნობში, სახელწოდებით MRG, რომელიც პირველად სინთეზირებულია ჯგუფის მიერ 2014 წელს მანგანუმის, რუთენიუმისა და გალიუმისგან. ექსპერიმენტში, გუნდმა MRG– ის თხელი ფილმები მოარტყა წითელი ლაზერული შუქის აურზაურით, წამში გადაიტანა მეგავატების ენერგია.

სითბოს გადაცემა ცვლის MRG- ს მაგნიტურ ორიენტაციას. ამ პირველი ცვლილების მისაღწევად Picosecond- ის წარმოუდგენლად სწრაფად მეათედი სჭირდება (1 ps = წამის ერთი ტრილიონი). მაგრამ, რაც მთავარია, გუნდმა აღმოაჩინა, რომ მათ შეეძლოთ ორიენტაციის შეცვლა კვლავ წამის შემდეგ 10 ტრილიონით. ეს არის მაგნიტის ორიენტაციის ყველაზე სწრაფი ხელახლა შეცვლა.

მათი შედეგები გამოქვეყნებულია ამ კვირაში წამყვანი ფიზიკის ჟურნალში, ფიზიკური მიმოხილვის წერილები.

აღმოჩენამ შეიძლება გახსნას ახალი გზები ინოვაციური გამოთვლებისა და ინფორმაციული ტექნოლოგიისთვის, თუ გავითვალისწინებთ მნიშვნელობასმაგნიტური მასალაS ამ ინდუსტრიაში. ჩვენს ელექტრონულ მოწყობილობაში, ისევე როგორც ფართომასშტაბიანი მონაცემების ცენტრებში, ინტერნეტის ცენტრში იმალება, მაგნიტური მასალები კითხულობს და ინახავს მონაცემებს. მიმდინარე ინფორმაციის აფეთქება უფრო მეტ მონაცემს ქმნის და უფრო მეტ ენერგიას მოიხმარს, ვიდრე ოდესმე. მონაცემთა მანიპულირებისა და მასალების შესატყვისად ახალი ენერგოეფექტური გზების პოვნა მსოფლიო მასშტაბის კვლევის წინაშეა.

სამების გუნდების წარმატების გასაღები იყო ულტრაფასტის გადართვის მიღწევის უნარი, ყოველგვარი მაგნიტური ველის გარეშე. მაგნიტის ტრადიციული გადართვა იყენებს კიდევ ერთ მაგნიტს, რომელიც ფასდება როგორც ენერგიის, ისე დროის თვალსაზრისით. MRG– სთან ერთად გადართვა მიღწეული იქნა სითბოს პულსით, გამოიყენეს მასალის უნიკალური ურთიერთქმედება შუქთან.

სამების მკვლევარებმა ჟან ბესბასი და კარსტენი როდ განიხილავენ კვლევის ერთ გამზირს:

”მაგნიტური მასალათანდაყოლილი აქვს მეხსიერება, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ლოგიკისთვის. ჯერჯერობით, ერთი მაგნიტური მდგომარეობიდან "ლოგიკური 0", სხვა "ლოგიკური 1-ზე" გადასვლა ძალიან ენერგიით მშიერი და ძალიან ნელი იყო. ჩვენი კვლევა ეხმიანება სიჩქარეს, რაც გვიჩვენებს, რომ ჩვენ შეგვიძლია გადავიტანოთ MRG ერთი მდგომარეობიდან მეორეზე 0,1 პიკოსეკრიდში და გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს, რომ მეორე შეცვლა შეიძლება მოგვიანებით დაიცვას მხოლოდ 10 პიკოსეკონდი, რაც შეესაბამება 100 ~ გიგაჰერცის ოპერაციულ სიხშირეს, ვიდრე ადრე.

”აღმოჩენა ხაზს უსვამს ჩვენი MRG– ს განსაკუთრებულ შესაძლებლობას, რომ ეფექტურად შეამციროს სინათლე და დატრიალდეს ისე, რომ ჩვენ შეგვიძლია გავაკონტროლოთ მაგნიტიზმი მსუბუქი და შუქით მაგნიტიზმით აქამდე მიუწვდომელ ვადებში.”

მისი გუნდის მუშაობის შესახებ კომენტარი, პროფესორმა მაიკლ კოიიმ, სამების ფიზიკისა და კრანის სკოლამ, თქვა: ”2014 წელს, როდესაც მე და ჩემმა გუნდმა პირველად გამოაცხადეს, რომ ჩვენ შევქმენით მანგანუმის, რუთენიუმისა და გალიუმის სრულიად ახალი შენადნობები, რომელიც MRG- ს სახელით არის ცნობილი, ჩვენ არასდროს ვეჭვობდით, რომ მასალას ამ შესანიშნავი მაგნიტო-ოპტიმალური პოტენციალი ჰქონდა.

”ეს დემონსტრაცია გამოიწვევს მოწყობილობის ახალ კონცეფციებს, რომლებიც დაფუძნებულია შუქზე და მაგნიტიზმზე, რამაც შეიძლება ისარგებლოს მნიშვნელოვნად გაზრდილი სიჩქარითა და ენერგოეფექტურობით, შესაძლოა საბოლოოდ გააცნობიეროს ერთი უნივერსალური მოწყობილობა კომბინირებული მეხსიერებით და ლოგიკური ფუნქციონირებით. ეს უზარმაზარი გამოწვევაა, მაგრამ ჩვენ დავანახეთ მასალა, რამაც შესაძლოა შესაძლებელი გახადოს. ჩვენ ვიმედოვნებთ, რომ უზრუნველყონ დაფინანსება და ინდუსტრიის თანამშრომლობა ჩვენი საქმიანობის გასაგრძელებლად. ”