Crann (Adaptīvo nanostruktūru un nanožu pētījumu centra pētnieki) un Trīsvienības koledžas Dublinas Fizikas skola) šodien paziņoja, ka amagnētiskais materiālsIzstrādāts centrā parāda ātrāko magnētisko pārslēgšanu, kas jebkad reģistrēta.
Komanda izmantoja femtosekundes lāzera sistēmas Crann fotonikas pētījumu laboratorijā, lai pārslēgtos un pēc tam pārslēgtu to materiāla magnētisko orientāciju sekundes triljonos, sešas reizes ātrāk nekā iepriekšējais ieraksts, un simts reizes ātrāk nekā personālā datora pulksteņa ātrums.
Šis atklājums parāda materiāla potenciālu jaunai energoefektīvu īpaši ātru datoru un datu glabāšanas sistēmu ražošanai.
Pētnieki sasniedza savu nepieredzēto pārslēgšanās ātrumu sakausējumā, ko sauc par MRG, kuru grupa pirmo reizi sintezēja 2014. gadā no mangāna, rutēnija un gallija. Eksperimentā komanda skāra plānas MRG filmas ar sarkanās lāzera gaismas pārrāvumiem, piegādājot megavatus enerģijas mazāk nekā miljardu sekundes.
Siltuma pārnese slēdz MRG magnētisko orientāciju. Lai sasniegtu šīs pirmās izmaiņas, ir nepieciešams neiedomājami ātrs desmitais desmitais desmits (1 PS = viena triljona sekundes). Bet, vēl svarīgāk, komanda atklāja, ka viņi atkal var mainīt orientāciju atpakaļ 10 triljonus pēc sekundes vēlāk. Šī ir visātrākā pārslēgšana no magnēta orientācijas, kāda jebkad novērota.
Viņu rezultāti šonedēļ tiek publicēti vadošajā fizikas žurnālā Fiziskā pārskata vēstules.
Atklājums varētu atvērt jaunus veidus novatoriskai skaitļošanai un informācijas tehnoloģijai, ņemot vērā nozīmimagnētiskais materiālsS šajā nozarē. Slēpts daudzās mūsu elektroniskajās ierīcēs, kā arī liela mēroga datu centros interneta centrā, magnētiskie materiāli nolasa un saglabā datus. Pašreizējais informācijas eksplozija ģenerē vairāk datu un patērē vairāk enerģijas nekā jebkad agrāk. Jaunu energoefektīvu veidu atrašana, kā manipulēt ar datiem un materiāliem, kas atbilst, ir rūpes par pētījumu visā pasaulē.
Trīsvienības komandu panākumu atslēga bija viņu spēja panākt īpaši ātru pārslēgšanu bez magnētiskā lauka. Magnēta tradicionālā pārslēgšana izmanto vēl vienu magnētu, kas maksā gan enerģijas, gan laika ziņā. Ar MRG pārslēgšana tika panākta ar siltuma impulsu, izmantojot materiāla unikālo mijiedarbību ar gaismu.
Trīsvienības pētnieki Žans Besbass un Karstens Rode apspriež vienu pētījuma avēniju:
VaiMagnētiskais materiālsS pēc būtības ir atmiņa, ko var izmantot loģikai. Līdz šim pāreja no viena magnētiskā stāvokļa “loģiskā 0”, uz citu “loģisko 1” ir bijusi pārāk alkstoša un pārāk lēna. Mūsu pētījums pievēršas ātrumam, parādot, ka mēs varam pārslēgt MRG no viena stāvokļa uz otru 0,1 pikosekundēs un izšķiroši, ka otrs slēdzis var sekot tikai 10 pikosekundēm vēlāk, kas atbilst operatīvajai frekvencei ~ 100 gigahertz - visam, nekā kaut kas iepriekš novērots.
"Atklājums izceļ mūsu MRG īpašo spēju efektīvi savienot un griezties, lai mēs varētu kontrolēt magnētismu ar gaismu un gaismu ar magnētismu uz līdz šim nesakārtojamiem laika periodiem."
Komentējot viņa komandas darbu, Trīsvienības fizikas un Krana profesors Maikls Koejs sacīja: “2014. gadā, kad mana komanda un es pirmo reizi paziņojām, ka mēs esam izveidojuši pilnīgi jaunu mangāna, rutēnija un gallija sakausējumu, kas pazīstams kā MRG, mums nekad nav aizdomas, ka materiālam ir šis ievērojams magneto-optiskais potenciāls.
“Šī demonstrācija novedīs pie jaunām ierīču jēdzieniem, kuru pamatā ir gaisma un magnētisms, kas varētu gūt labumu no ievērojami palielināta ātruma un energoefektivitātes, iespējams, galu galā realizējot vienu universālu ierīci ar kombinētu atmiņu un loģisko funkcionalitāti. Tas ir milzīgs izaicinājums, bet mēs esam parādījuši materiālu, kas to var padarīt iespējamu. Mēs ceram nodrošināt finansējumu un nozares sadarbību, lai turpinātu savu darbu. ”
Pasta laiks: maijs-05-2021